磁路与变压器

磁路与变压器

提要：电路的概念和主要物理量，讨论基尔霍夫两个定律、理想电路元件的伏安特性及实际电源的两种电路模型。

1 变压器的结构和工作原理

引入：变压器的种类很多、大小不一，但结构和工作原理相同

一、  变压器的结构

1、        变压器的结构：铁心。软磁性材料：硅钢

                  绕组。漆包线：涂绝缘漆的铜线

2、        变压器分类（按绕组和铁心的组合方式）

       心式：绕组包铁心（用于大容量变压器）

       壳式：铁心包绕组 （用于小容量变压器）

二、   变压器的工作原理：电磁感应原理

三、  变压器的作用

1、        变压。  空载运行时  U₁/U₂₀=N₁/N₂=K

2、        变流。  负载运行时  I₁/I₂=N₂/N₁=1/K

3、        变阻抗。           |Z_l^/|=（N₁/N₂）²|Z_l|

2 几种常用的变压器

一、  自耦变压器和调压器

1、        自耦变压器：

结构特点：一、二次侧共用一个绕组，低压绕组为高压绕组的一部分

K=N₁/N₂=U₁/U₂ ，I₁/I₂=N₂/N₁=1/K

要求：不能用于一、二次侧电路隔离的场合。

2、        调压器

结构特点：将自耦变压器铁心作成圆形，二次侧抽头滑动

         U₁/U₂=N₁/N₂，I₁/I₂=N₂/N₁

使用要求：

    （1）一、二次侧不能对调使用，否则烧坏绕组或电源短路。

    （2）使用前，先将滑动头滑至零位，否则不**。

    （3）无论输出电压多低，其电流不允许超过额定电流。

    （4）注意接地。

二、  小功率电源变压器 （简介）

三、  三相电力变压器（三相交流电压，输送电能）

1、        结构特点：（1）三个心柱。各套一组一、二次绕组。

（2）油箱、散热油管

（3）储油柜，油位表

（4）防爆管

2、        三相变压器的连接方式： Y/Y₀  ，Y/△

3、        三相电力变压器的变压比

一、二次侧线电压的比值不仅与N₁、N₂有关，还与接法有关。   Y/Y₀接时： U_l1/U_l2=√3U_p1/√3U_p2=N₁/N₂=K

Y/△接时： U_l1/U_l2=√3U_p1/U_p2=√3N₁/N2=√3K

4、        三相电力变压器的额定容量

S_N=√3U_2NI_2N  （I_2N、U_2N二次侧额定线电流、线电压）

四、  仪用互感器

1、        主要作用：扩大测量仪表量程，使测量仪表与高压电路隔离以确保**。

2、        分类（按用途）：电压互感器   ；电流互感器

（一）  电压互感器

结构特点：一次绕组匝数多，与被测高压电网并联

        二次绕组匝数少，与电压表电压线圈接

（二）  电流互感器

结构特点：一次绕组粗线绕成，与被测负载串联

         二次绕组匝数多，导线细，与电流表接

       注意：（1）电压互感器在运行过程中不允许副边短路，否则将烧坏互感器。

            （2）电流互感器在运行过程中不允许副边开路，危及人身和设备**，副边不允许接熔断器和开关，拆装仪表时，必须先将仪表短路。

            （3）电压、电流互感器使用时，副边绕组必须接地。

      （三）、钳形电流表：配有电流互感器的电流表

            （1）结构：可动铁心，固定铁心，扳手，二次绕组，电流表

            （2）使用：  N₁=1匝，使用方便。