电工电子技术电子课件教案磁路和变压器

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1、20042004年年8 8月月主编主编 磁路概念、变压器工作原理磁路概念、变压器工作原理第第1章章4.1 4.1 铁芯线圈、磁路铁芯线圈、磁路铁芯线圈、磁路铁芯线圈、磁路4.2 4.2 变压器的根本结构和工作原理变压器的根本结构和工作原理变压器的根本结构和工作原理变压器的根本结构和工作原理4.3 4.3 三相电力变压器三相电力变压器三相电力变压器三相电力变压器4.4 4.4 特殊变压器特殊变压器特殊变压器特殊变压器第第1章章4.1 4.1 铁芯线圈、磁路铁芯线圈、磁路 实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电心。线圈通电

2、后铁心就构成磁路，磁路又影响电路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。路问题。第第2页页1.1.磁路的根本概念磁路的根本概念磁路的根本概念磁路的根本概念iu交流铁心线圈示意图交流铁心线圈示意图交流铁心线圈示意图交流铁心线圈示意图电路局部电路局部磁路局部磁路局部电流通过电流通过电流通过电流通过N N匝线圈产生匝线圈产生匝线圈产生匝线圈产生的磁动势：的磁动势：的磁动势：的磁动势：f=i Nf=i N f 在铁芯中激发按正在铁芯中激发按正弦规律变化，沿铁芯闭弦规律变化，沿铁芯闭合的工作磁通合的工作磁通。均匀均匀均匀均匀磁场中磁场中磁通磁通磁通磁通

3、等于磁感应强度等于磁感应强度B与垂直于磁场方与垂直于磁场方向的面积向的面积S的乘积，单位是的乘积，单位是韦伯韦伯韦伯韦伯(Wb)。1Wb=108Mx第第2页页磁导率磁导率 磁导率磁导率磁导率磁导率 表示物质的表示物质的表示物质的表示物质的导磁性能导磁性能导磁性能导磁性能，单位是亨，单位是亨，单位是亨，单位是亨/米米米米(H/m)H/m)。真空真空的磁导率：的磁导率：非铁磁物质的磁导率与真空极为接近，铁磁物质的非铁磁物质的磁导率与真空极为接近，铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率。磁导率远大于真空的磁导率。相对磁导率相对磁导率相对磁导率相对磁导率 r r ：物质磁导率与真空磁导率的比值。物质磁导率

4、与真空磁导率的比值。第第2页页n n非磁性非磁性非磁性非磁性物质：物质：物质：物质：r1的物的物质质，如，如铜铜、铝铝、橡胶、空、橡胶、空 气、塑料等。气、塑料等。n n铁磁性铁磁性铁磁性铁磁性物质：物质：物质：物质：r1的物的物质质，如，如铁铁、镍镍、钴钴、钢钢、合金合金钢钢、坡莫合金等。、坡莫合金等。n n铁磁性物质彼此之间的相对磁导率差异很大。如铸铁铁磁性物质彼此之间的相对磁导率差异很大。如铸铁铁磁性物质彼此之间的相对磁导率差异很大。如铸铁铁磁性物质彼此之间的相对磁导率差异很大。如铸铁的的的的r200r200400400；铸钢的；铸钢的；铸钢的；铸钢的r500r50022002200；硅

5、钢的；硅钢的；硅钢的；硅钢的r7000r70001000010000；坡莫合金的；坡莫合金的；坡莫合金的；坡莫合金的r20000r20000200000200000。n n n n一个磁路中假设有气隙存在，那么气隙磁阻一个磁路中假设有气隙存在，那么气隙磁阻一个磁路中假设有气隙存在，那么气隙磁阻一个磁路中假设有气隙存在，那么气隙磁阻铁芯磁铁芯磁铁芯磁铁芯磁阻。阻。阻。阻。n n 物质根据物质根据相对磁导率的不同相对磁导率的不同可分为两大类可分为两大类第第2页页磁感应强度磁感应强度B和磁场强度和磁场强度H 1.磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B是表征磁场中某点强弱和方向的物理量。是表征

6、磁场中某点强弱和方向的物理量。B的大小与磁场周围介质的的大小与磁场周围介质的磁导率磁导率有关有关有关有关；2.磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度HH是表征电流的磁场强弱和方向的物理量。是表征电流的磁场强弱和方向的物理量。H的大小与磁场周围介质的的大小与磁场周围介质的磁导率磁导率 无关无关无关无关。磁路欧姆定律：磁路欧姆定律：磁路欧姆定律：磁路欧姆定律：磁路欧姆定律可以用来磁路欧姆定律可以用来磁路欧姆定律可以用来磁路欧姆定律可以用来定性定性定性定性的分析磁路的情况。的分析磁路的情况。的分析磁路的情况。的分析磁路的情况。第第2页页 铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子

7、电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内就形成了一个个天然的磁性区域就形成了一个个天然的磁性区域磁畴磁畴磁畴磁畴。2.2.铁磁材料的磁性能铁磁材料的磁性能铁磁材料的磁性能铁磁材料的磁性能 铁磁材料内部的铁磁材料内部的磁畴排列磁畴排列杂乱无章杂乱无章杂乱无章杂乱无章，磁性相互抵消磁性相互抵消磁性相互抵消磁性相互抵消，因此，因此对外不显示磁性。对外不显示磁性。铁磁材料之所以具有高导磁铁磁材料之所以具有高导磁性，是因为在它们的内部具有一性，是因为在它们的内部具有一种特殊的物质结构种特殊的物质结构磁畴磁畴磁畴磁畴。磁畴是怎么磁畴是怎么形成的？形成的？显然，磁畴是由分

8、子电流产生的。显然，磁畴是由分子电流产生的。显然，磁畴是由分子电流产生的。显然，磁畴是由分子电流产生的。磁畴因受外磁磁畴因受外磁场作用而顺着外磁场作用而顺着外磁场的方向发生归顺场的方向发生归顺性重新排列，在内性重新排列，在内部形成一个很强的部形成一个很强的附加磁场附加磁场附加磁场附加磁场。a a无外磁场情况无外磁场情况无外磁场情况无外磁场情况b b有外磁场情况有外磁场情况有外磁场情况有外磁场情况第第2页页磁滞回线中磁滞回线中H为为零时零时B并不为零并不为零 的现象说明铁的现象说明铁磁材料具有磁材料具有剩剩剩剩磁性磁性磁性磁性。BH0cba起始磁化曲线起始磁化曲线起始磁化曲线起始磁化曲线oa段是

9、段是线性段线性段线性段线性段ab段是段是上升段上升段上升段上升段bc段是磁化曲线的段是磁化曲线的膝部膝部膝部膝部C点以后是点以后是饱和段饱和段饱和段饱和段起始磁化起始磁化曲线反映曲线反映了什么？了什么？起始磁化曲线的起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的段反映了铁磁材料的高导磁性高导磁性高导磁性高导磁性；c点以后说明铁磁材料具有点以后说明铁磁材料具有磁饱和性磁饱和性磁饱和性磁饱和性。磁滞回线中磁滞回线中B的变化总的变化总是落后于是落后于H的变化的变化说明说明铁磁材料具有铁磁材料具有磁滞性磁滞性磁滞性磁滞性；铁磁材料反复磁化一周铁磁材料反复磁化一周所构成的曲线称为所构成的曲线称为磁滞磁滞磁滞磁滞回

10、线回线回线回线。起始磁化曲线和磁滞回线起始磁化曲线和磁滞回线起始磁化曲线和磁滞回线起始磁化曲线和磁滞回线第第2页页 铁铁心心线线圈圈中中通通过过交交变变电电流流时时，H的的大大小小和和方方向向都都会会改改变变，铁铁心心在在交交变变磁磁场场中中反反复复磁磁化化的的过过程程中中，B的的变变化化总总是是滞滞后后于于H的的变变化化，这这种种现现象象称称为为磁磁磁磁滞性滞性滞性滞性；当；当H减为零时减为零时B并不为零。并不为零。磁导率可达磁导率可达102104，由铁磁材料组成的，由铁磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通大的磁通。

11、B不会随不会随H的增强而无限增强，的增强而无限增强，H增大到增大到一定值时，一定值时，B不能继续增强。不能继续增强。高导磁性高导磁性高导磁性高导磁性磁滞性和剩磁性磁滞性和剩磁性磁滞性和剩磁性磁滞性和剩磁性磁饱和性磁饱和性磁饱和性磁饱和性：铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。第第2页页 涡流在铁芯中涡流在铁芯中造成的热量损耗。造成的热量损耗。根据电流的热效应，根据电流的热效应，涡流通过铁芯将使铁芯发涡流通过铁芯将使铁芯发热，严重时会造

12、成设备烧热，严重时会造成设备烧损。损。铁磁材料反复磁化时，内部磁畴的极性取向随着外铁磁材料反复磁化时，内部磁畴的极性取向随着外磁场的交变来回翻转，在翻转的过程中，由于磁畴间相互摩擦而引磁场的交变来回翻转，在翻转的过程中，由于磁畴间相互摩擦而引起的能量损耗称为起的能量损耗称为磁滞损耗磁滞损耗磁滞损耗磁滞损耗。3.3.铁芯损耗铁芯损耗铁芯损耗铁芯损耗磁滞损耗磁滞损耗磁滞损耗磁滞损耗涡流损耗涡流损耗涡流损耗涡流损耗在交变磁场作用下，整块铁芯中产生在交变磁场作用下，整块铁芯中产生的旋涡状感应电流称为的旋涡状感应电流称为涡流涡流涡流涡流。涡流对电涡流对电气设备有气设备有何影响？何影响？为减小涡流损耗，常

13、用硅钢片叠为减小涡流损耗，常用硅钢片叠压制成电机电器的铁芯。压制成电机电器的铁芯。第第2页页 具有具有 磁导率极高、磁化后只有正、负两个饱和状态磁导率极高、磁化后只有正、负两个饱和状态磁导率极高、磁化后只有正、负两个饱和状态磁导率极高、磁化后只有正、负两个饱和状态特特点的铁磁材料。矩磁材料点的铁磁材料。矩磁材料适用于制作各类存储器记忆元件的磁芯适用于制作各类存储器记忆元件的磁芯适用于制作各类存储器记忆元件的磁芯适用于制作各类存储器记忆元件的磁芯。具有具有 磁导率不太高、但一经磁化、能保存很大的剩磁磁导率不太高、但一经磁化、能保存很大的剩磁且不易去磁且不易去磁 特点的铁磁材料。硬磁材料适用于制作

14、各种人造磁体。特点的铁磁材料。硬磁材料适用于制作各种人造磁体。具有具有 磁导率很高、易磁化、易去磁磁导率很高、易磁化、易去磁磁导率很高、易磁化、易去磁磁导率很高、易磁化、易去磁 特点的铁磁材料。特点的铁磁材料。软磁材料软磁材料适用于制作各种电机电器的铁心适用于制作各种电机电器的铁心适用于制作各种电机电器的铁心适用于制作各种电机电器的铁心。4.4.铁磁材料的分类和用途铁磁材料的分类和用途铁磁材料的分类和用途铁磁材料的分类和用途 铁磁材料根据工程上用途的不同可分为三大类铁磁材料根据工程上用途的不同可分为三大类铁磁材料根据工程上用途的不同可分为三大类铁磁材料根据工程上用途的不同可分为三大类软磁材料软

15、磁材料软磁材料软磁材料硬磁材料硬磁材料硬磁材料硬磁材料矩磁材料矩磁材料矩磁材料矩磁材料 对交流铁芯而言，当外加电压有效值及电源频率不对交流铁芯而言，当外加电压有效值及电源频率不对交流铁芯而言，当外加电压有效值及电源频率不对交流铁芯而言，当外加电压有效值及电源频率不变时，主磁通的最大值变时，主磁通的最大值变时，主磁通的最大值变时，主磁通的最大值mm也将根本维持不变。也将根本维持不变。也将根本维持不变。也将根本维持不变。5.5.主磁通原理主磁通原理主磁通原理主磁通原理第第2页页 由主磁通原理可知，发生机械故障时电源电压和由主磁通原理可知，发生机械故障时电源电压和电源频率并没有发生变化，因此磁路中的

16、主磁通应电源频率并没有发生变化，因此磁路中的主磁通应根本维持不变。根本维持不变。例：例：一个交流电磁铁，由于机械故障造成通电后不能吸合，结一个交流电磁铁，由于机械故障造成通电后不能吸合，结果把线圈烧坏，试分析原因。果把线圈烧坏，试分析原因。分析分析 根据磁路欧姆定律：根据磁路欧姆定律：由式可得：交流电磁铁由于卡住而不能吸合，由式可得：交流电磁铁由于卡住而不能吸合，空气隙增空气隙增空气隙增空气隙增大大大大造成磁路中的造成磁路中的磁阻大大增加磁阻大大增加磁阻大大增加磁阻大大增加，而，而主磁通又要维持不变主磁通又要维持不变主磁通又要维持不变主磁通又要维持不变，因，因此电流此电流 i i 将大大增加将

17、大大增加将大大增加将大大增加，结果使，结果使线圈烧损线圈烧损线圈烧损线圈烧损。铁损包括磁滞损耗和涡流损耗。铁损不仅造成能量损耗，还可造成电机、电器的铁芯发热，假设发热严重时将造成设备绝缘的永久性损坏。何谓铁损何谓铁损？铁损对？铁损对电器有何电器有何影响？影响？第第2页页第第2页页4.2 变压器的根本结构和工作原理变压器的根本结构和工作原理TrN1i10u1AXN2|ZL|u20Saxx由硅钢片叠压由硅钢片叠压制成的变压器制成的变压器铁心磁路。铁心磁路。变压器变压器一次侧一次侧绕组绕组原边原边变压器变压器二次侧二次侧绕组绕组副边副边变压器图变压器图形符号形符号 变压器是一种能变换电压、变换电流、

18、变换阻抗的变压器是一种能变换电压、变换电流、变换阻抗的“静止电静止电气设备。变压器在传递电能的过程中频率不变。气设备。变压器在传递电能的过程中频率不变。1.变压器的根本结构变压器的根本结构第第2页页2 2变压器的工作原理变压器的工作原理变压器的工作原理变压器的工作原理1 1变压器的空载运行与变换电压作用变压器的空载运行与变换电压作用变压器的空载运行与变换电压作用变压器的空载运行与变换电压作用N1i10u1AXN2|ZL|u20Saxx 变压器的变压器的一次侧接电源一次侧接电源一次侧接电源一次侧接电源，二次侧开二次侧开二次侧开二次侧开路路路路，这种运行状态称为，这种运行状态称为空载空载空载空载。

19、变压器空载时原边电流变压器空载时原边电流 i i1010很小很小很小很小，在铁心，在铁心磁路中产生按正弦规律变化的磁通磁路中产生按正弦规律变化的磁通，当当穿穿过过两两线线圈圈时时，分，分别别感感应电压应电压：变压器原、副边电压变压器原、副边电压与感应电压的关系为：与感应电压的关系为：变压器原、副边电压变压器原、副边电压与感应电压的关系为：与感应电压的关系为：其中其中k 称为变压器的变比。称为变压器的变比。显然：变压器显然：变压器通过改变原、通过改变原、通过改变原、通过改变原、副边的匝数即可副边的匝数即可副边的匝数即可副边的匝数即可变换电压变换电压变换电压变换电压。第第2页页2变压器的负载运行与

20、变换电流作用变压器的负载运行与变换电流作用 变压器的变压器的一次侧接电源一次侧接电源一次侧接电源一次侧接电源，二次侧与二次侧与二次侧与二次侧与负载接通负载接通负载接通负载接通，这种运行状态称为，这种运行状态称为负载运行负载运行负载运行负载运行。变压器负载运行时由于副边电流存变压器负载运行时由于副边电流存在的去磁作用，因此原边电流由在的去磁作用，因此原边电流由 i i1010增大增大增大增大至至至至i i1 1。原边磁动势增加的数值恰好等于。原边磁动势增加的数值恰好等于二次侧负载所需要的磁动势。即二次侧负载所需要的磁动势。即：变压器在能量传递的变压器在能量传递的过程中损耗甚小，因此：过程中损耗甚

21、小，因此：因此：因此：其中其中1/k 称为变压器的变称为变压器的变流比。显然：变压器流比。显然：变压器在改在改在改在改变电压的同时也改变了电变电压的同时也改变了电变电压的同时也改变了电变电压的同时也改变了电流，即变压器还可以流，即变压器还可以流，即变压器还可以流，即变压器还可以变换变换变换变换电流电流电流电流。N1i1u1AXN2|ZL|u2Saxi2第第2页页 某收音机输出变压某收音机输出变压器的原边匝数为器的原边匝数为600,副边匝副边匝数为数为30,原边原接有原边原接有16的的扬声器，现要改接成扬声器，现要改接成4 扬扬声器，求声器，求N2应改为多少？应改为多少？3变压器的变换阻抗作用变

22、压器的变换阻抗作用 变压器的副边所接负载为变压器的副边所接负载为|ZL|，原边，原边输入阻抗为输入阻抗为Z1时，有时，有：把变压比和变流比公式代入可得把变压比和变流比公式代入可得：变压器的阻抗变换作变压器的阻抗变换作用常用于电子电路中。用常用于电子电路中。例如：例如：N1i1u1AXN2|ZL|u2Saxi2第第2页页第第2页页2 2变压器的外特性变压器的外特性变压器的外特性变压器的外特性变压器的外特性就是描述输出电压变压器的外特性就是描述输出电压变压器的外特性就是描述输出电压变压器的外特性就是描述输出电压u2u2随随随随负载电流负载电流负载电流负载电流 i2 i2变化的关系，即：变化的关系，

23、即：变化的关系，即：变化的关系，即：u2 u2f fi2i2两者之间的对应关系可用左图所示曲线两者之间的对应关系可用左图所示曲线两者之间的对应关系可用左图所示曲线两者之间的对应关系可用左图所示曲线进行描述。进行描述。进行描述。进行描述。u2U2Ni2I2N0cos(-2超前超前cos2=1cos2滞后滞后2 2电压调整率电压调整率电压调整率电压调整率电压调整率电压调整率电压调整率电压调整率反映了变压器运行反映了变压器运行时输出电压的稳定性，是变压时输出电压的稳定性，是变压器的主要性能指标之一。器的主要性能指标之一。4 4变压器的损耗和效率变压器的损耗和效率变压器的损耗和效率变压器的损耗和效率1

24、损耗损耗铁损耗铁损耗铁损耗铁损耗包括包括磁滞损耗磁滞损耗磁滞损耗磁滞损耗和和涡流损耗涡流损耗涡流损耗涡流损耗。第第2页页4.3 三相电力变压器三相电力变压器讯号式温度计吸湿计储油柜平安气道油表气体继电器高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门 变压器主要由铁芯和绕组两大局部构成。铁芯变压器主要由铁芯和绕组两大局部构成。铁芯变压器主要由铁芯和绕组两大局部构成。铁芯变压器主要由铁芯和绕组两大局部构成。铁芯是它的磁路局部，绕组是它的电路局部。是它的磁路局部，绕组是它的电路局部。是它的磁路局部，绕组是它的电路局部。是它的磁路局部，绕组是它的电路局部。第第2页页电力变压器的型号电力变压器的型号电力变

25、压器的型号电力变压器的型号S7-500/10低损耗系列产品低损耗系列产品额定容量（额定容量（KVA）高压绕组额定电压（高压绕组额定电压（KV）变压器同极性端判别变压器同极性端判别变压器同极性端判别变压器同极性端判别变压器的额定值变压器的额定值变压器的额定值变压器的额定值额定额定容量容量容量容量：三相变压器的总容量：三相变压器的总容量：SN=3I2NU2N额定额定电压电压电压电压：原、副边额定值均指：原、副边额定值均指线电压线电压线电压线电压数值。数值。额定额定电流电流电流电流：I1N、I2N均指原、副边均指原、副边线线线线电流值。电流值。axAXAXAX是变压器是变压器的原边绕组的原边绕组ax

26、ax是变压器是变压器的副边绕组的副边绕组AaAa是变压器是变压器一对一对同名端同名端同名端同名端由同一电流感应的电动势，由同一电流感应的电动势，极性极性极性极性始终保持一致的端子为始终保持一致的端子为始终保持一致的端子为始终保持一致的端子为同名端同名端同名端同名端。电流同时由同名端流入或流出电流同时由同名端流入或流出时，它们所产生的磁场相互增时，它们所产生的磁场相互增强，反之相互削弱。强，反之相互削弱。判别方法：判别方法：判别方法：判别方法：第第2页页用实验的方法测试同极性端用实验的方法测试同极性端S闭合时：毫伏表指示闭合时：毫伏表指示正值，那么正值，那么1和和3是同极是同极性端，假设指针反偏

27、，性端，假设指针反偏，那么那么1和和4是同极性端。是同极性端。S翻开时指针偏转情况翻开时指针偏转情况相反。相反。先将两线圈的一对端子先将两线圈的一对端子相联，构成串联连接。相联，构成串联连接。U13=U12U34时，时，1和和3是是同极性同极性同极性同极性端；端；U13=U12U34时，时，1和和4是是同极性同极性同极性同极性端。端。34V V12S US34V VuS12V V第第2页页 三相变压器的联接组别较多，为了制造和使用的三相变压器的联接组别较多，为了制造和使用的方便，国家标准规定，三相双绕组电力变压器的标准联方便，国家标准规定，三相双绕组电力变压器的标准联接组别有五种：接组别有五种

28、：Y Y，yn0yn0；YNYN，y0y0；Y Y，y0y0；Y Y，d11d11；YNYN，d11d11。其中大写字母。其中大写字母Y Y表示高压绕组为星形联接方式，表示高压绕组为星形联接方式，后面加后面加N N表示带有中线；小写字母表示带有中线；小写字母y y或或d d，表示低压绕组，表示低压绕组联接为星形或三角形，星形有中线引出时，后面加字母联接为星形或三角形，星形有中线引出时，后面加字母n n0 0表示指表示指0 0点。点。5.5.三相电力变压器的连接组别三相电力变压器的连接组别三相电力变压器的连接组别三相电力变压器的连接组别副边绕组副边绕组副边绕组副边绕组abcxyzabcABCXY

29、ZCAB原边绕组原边绕组原边绕组原边绕组Y,d11Y,d11连接组别电路图与相量图连接组别电路图与相量图连接组别电路图与相量图连接组别电路图与相量图第第2页页6.6.三相电力变压器的并联运行三相电力变压器的并联运行三相电力变压器的并联运行三相电力变压器的并联运行ACBacbNACBacbNACBacbN两台变压器并联运行两台变压器并联运行两台变压器并联运行两台变压器并联运行将两台或两台以上将两台或两台以上变压器的原、副绕变压器的原、副绕组分别并联到原边组分别并联到原边和副边的和副边的公共母线公共母线公共母线公共母线上，共同向负载供上，共同向负载供电的方式，称为变电的方式，称为变压器的压器的并联

30、运行并联运行并联运行并联运行。为了平安可靠地并联运行，变压器组必须满足以下三个条件：为了平安可靠地并联运行，变压器组必须满足以下三个条件：为了平安可靠地并联运行，变压器组必须满足以下三个条件：为了平安可靠地并联运行，变压器组必须满足以下三个条件：1.并联运行的变压器，其并联运行的变压器，其连接组别标号必须相同连接组别标号必须相同连接组别标号必须相同连接组别标号必须相同；2.并联运行的变压器，其变比应当相等；并联运行的变压器，其变比应当相等；3.并联运行的变压器，其短路电压应当相等。并联运行的变压器，其短路电压应当相等。其中第其中第其中第其中第1 1条必条必条必条必须严格遵守！须严格遵守！须严格

31、遵守！须严格遵守！第第2页页特点：副绕组是原绕组的一局部，原、特点：副绕组是原绕组的一局部，原、副压绕组不但有磁的联系，也有电的联副压绕组不但有磁的联系，也有电的联系。系。4.4 4.4 特殊变压器特殊变压器1 1自耦变压器自耦变压器自耦变压器自耦变压器u1u2自耦变压器的自耦变压器的工作原理工作原理工作原理工作原理和普通双和普通双绕组变压器绕组变压器一样一样一样一样，因此，因此变比相同变比相同变比相同变比相同自耦变压器也称为自耦变压器也称为自耦调压器自耦调压器自耦调压器自耦调压器，它的最大它的最大特点特点特点特点就是就是可以通过转可以通过转动手柄来获得原、副边所需要动手柄来获得原、副边所需要

32、的的各种电压各种电压各种电压各种电压。u1u2自耦变压器的电路图符号自耦变压器的电路图符号第第2页页2 2电焊变压器电焊变压器电电电电焊焊焊焊变变变变压压压压器器器器：交交交交流流流流弧弧弧弧焊焊焊焊机机机机实实实实质质质质是是是是一一一一种种种种特特特特殊殊殊殊的的的的降降降降压压压压变变变变压压压压器器器器，因因因因此此此此也也也也称称称称为为为为电电电电焊焊焊焊变变变变压压压压器器器器。靠靠靠靠电电电电弧弧弧弧放放放放电电电电的的的的热量来融化焊条和金属以到达焊接金属的目的。热量来融化焊条和金属以到达焊接金属的目的。热量来融化焊条和金属以到达焊接金属的目的。热量来融化焊条和金属以到达焊接

33、金属的目的。交流电焊机示意图交流电焊机示意图交流电焊机示意图交流电焊机示意图u1u26080Vi2手柄手柄电抗器电抗器变压器变压器可动铁心可动铁心焊钳焊钳2530V工件工件第第2页页电焊变压器必须满足以下要求：电焊变压器必须满足以下要求：电焊变压器必须满足以下要求：电焊变压器必须满足以下要求：3.为了适应不同的焊接要求，要求电焊变压器的焊为了适应不同的焊接要求，要求电焊变压器的焊接电流能够在较大的范围内进行调节，而且工作电流要比接电流能够在较大的范围内进行调节，而且工作电流要比较稳定。较稳定。1.具有较高的起弧电压。起弧电压应到达具有较高的起弧电压。起弧电压应到达6070V，额定负载时约为额定

34、负载时约为30V；2.起弧以后，要求电压能够迅速下降，同时在短路时起弧以后，要求电压能够迅速下降，同时在短路时如焊条碰到工件上，副边输出电压为零次级电流也不如焊条碰到工件上，副边输出电压为零次级电流也不要过大，一般不超过额定值的两倍。也就是说，电焊变压要过大，一般不超过额定值的两倍。也就是说，电焊变压器要具有陡降的外特性。器要具有陡降的外特性。第第2页页电电压压互互感感器器：电电压压互互感感器器的的原原绕绕组组匝匝数数很很很很多多多多，并并并并联联联联于于待待测测电电路路两两端端；副副绕绕组组匝匝数数较较较较少少少少，与与电电压压表表及及电电度度表表、功功率率表表、继继电电器器的的电电压压线线

35、圈圈并并并并联联联联。用用于于将将高高电电压压变变换换成成低电压。使用时低电压。使用时副绕组不允许短路副绕组不允许短路副绕组不允许短路副绕组不允许短路。L1L2N1N2V 电压互感器使用时，二次侧电压互感器使用时，二次侧并联阻抗不得太小，否那么影响并联阻抗不得太小，否那么影响测量精度。测量精度。电压互感器二次侧表头额定电压互感器二次侧表头额定值为标准值值为标准值100V。3 3仪用互感器仪用互感器第第2页页电电电电流流流流互互互互感感感感器器器器：原原绕绕组组线线径径较较较较粗粗粗粗，匝匝数数很很很很少少少少，与与被被测测电电路路负负载载串串串串联联联联；副副绕绕组组线线径径较较较较细细细细，

36、匝匝数数很很很很多多多多，与与电电流流表表及及功功率率表表、电电度度表表、继继电电器器的的电电流流线线圈圈串串串串联联联联。用用于于将将大大电电流变换为小电流。使用时流变换为小电流。使用时副绕组电路不允许开路副绕组电路不允许开路副绕组电路不允许开路副绕组电路不允许开路。AN2N1 电流互感器二次侧所接仪表的电流互感器二次侧所接仪表的阻抗不得大于规定值！阻抗不得大于规定值！电流互感器二次侧表头额定值电流互感器二次侧表头额定值为标准值为标准值5A或或1A。第第2页页自耦变压自耦变压器为什么器为什么不能用作不能用作平安变压平安变压器使用？器使用？因为自耦变压器的原、副因为自耦变压器的原、副边存在电的

37、联系，高压侧边存在电的联系，高压侧如果出现故障，必然涉及如果出现故障，必然涉及到低压侧，低压侧直接与到低压侧，低压侧直接与设备相连，因此是不平安设备相连，因此是不平安的，故自耦变压器不能当的，故自耦变压器不能当作平安变压器使用。作平安变压器使用。何谓变压器绕组何谓变压器绕组的同极性端？如的同极性端？如何判断同极性端何判断同极性端？由同一电流产生的感应电动势的由同一电流产生的感应电动势的极性始终保持一致的端子称为同极性始终保持一致的端子称为同极性始终保持一致的端子称为同极性始终保持一致的端子称为同名端名端名端名端。判断同名端可以用实验的。判断同名端可以用实验的方法，包括方法，包括直流法直流法直流法直流法和和交流法交流法交流法交流法。国家规定的电力变国家规定的电力变压器的标准连接组压器的标准连接组别有哪别有哪5种？种？国家规定的电力变压器的标准连接组别有：国家规定的电力变压器的标准连接组别有：Y Y，yn0yn0；YNYN，y0 y0；Y Y，y0y0；Y Y，d11d11；YNYN，d11d11五种五种五种五种。第第2页页