【电机学复习笔记】第二章变压器-程序员宅基地

技术标签：变压器电机学电气工程及其自动化电机电气工程

1-额定数据定义与计算

1.变压器概念

静止的电能传递装置，利用电磁感应原理工作,把一种电压等级的交流电能转换为同频率的另一种电压等级的交流电能。

2.变压器作用

变压、变流、变阻抗、电路隔离(除了磁耦合隔离，还有光隔离)

3.理想变压器

(1) 一次绕组和二次绕组为完全耦合，即链过一次和二次绕组的磁通为同一磁通。
(2) 铁心磁路的磁阻为零，铁心损耗也等于零。
(3) 一次和二次绕组的电阻都等于零。

4.一次侧与二次侧的关系

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5.变压器的额定值

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额定值是选用变压器的依据，主要有：
(1)额定容量SN (VA或kVA)︰在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率，三相变压器指三相容量之和。

(2)一次侧、二次侧额定电压U1N、U2N：二次侧额定电压Uzn是当变压器一次侧外加额定电压Unn时二次侧的空载电压。对于三相变压器，额定电压指线电压。
变压器一次绕组额定电压U1N是电网（电源）的额定电压，二次绕组额定电压U2N是指变压器一次绕组加__A__，变压器二次绕组加__D___时的二次电压。
A.额定电压;B.额定电流;C.额定阻抗;D.开路阻抗。

(3)一次侧、二次侧额定额定电流l1N、l2N：根据额定容量和额定电压算出来的电流为额定电流。对于三相变压器，额定电流指线电流。
一次侧额定电流l1N:变压器额定容量下一次绕组允许长期通过的电流。
二次侧额定电流l2N:变压器额定容量下二次绕组允许长期通过的电流。

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(4)额定频率f (Hz)我国的工频为50Hz。

(5)在三相变压器中，k指相电动势之比。

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2-主磁通与漏磁通

1.主磁通 $Φ_m$

主磁通：其磁力线沿铁心闭合，同时与一次侧绕组、二次侧绕组相交链的磁通，其幅值用 $Φ_m$ 表示。
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2.激磁电流 $i_m^*$

产生主磁通所需要的电流叫激磁电流，用 $i_m$ 表示。空载运行时，**空载电流（一次绕组电流）**就是激磁电流，即 $i_{10}=i_m$
性质：空载时，一次绕组就是一个带铁心的电感线圈，故 $\dot{I_{10}}$ 滞后于 $\dot{U_1}$ 近90°，所以空载电流主要是感性无功性质的电流。
变压器的空载电流通常为额定电流的2%～10%。电流包括两个分量，一个是磁化电流 $i_μ$ ,一个是铁耗电流 $i_{Fe}$ 。

⑴ 磁化电流 $i_μ$
用于激励铁心中的主磁通 $Φ_m$ ，属于无功电流，且两者同相位。对已经制成的变压器， $i_μ$ 的大小和波形取决于主磁通 $Φ_m$ 和铁心磁路的磁化曲线 $Φ$ = f( $i_μ$ )
若铁心中主磁通幅值使磁路达到饱和，则 $i_μ$ 将成为尖顶波。

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(2）铁耗电流
由于铁心中存在铁心损耗，故激磁电流 $i_m$ 中除无功的磁化电流 $i_μ$ 外，还有一个与铁心损耗相对应的铁耗电流 $i_{Fe}$ ，与 $e_1$ 同相位。

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3.漏磁通和漏磁电抗

实际变压器的一次和二次绕组不可能完全耦合，所以除了通过铁心、并与一次和二次绕组相交链的主磁通 Φ 之外，还有少量仅与一个绕组交链且主要通过空气或油而闭合的漏磁通。

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变压器的励磁阻抗值将随其工作点的饱和程度的增加而减小。
答：对，励磁阻抗与主磁路磁阻成反比，饱和程度越高，磁阻越大，励磁阻抗越小。

变压器一次侧加额定电压，则无论二次侧空载还是负载，其主磁通基本不变。
答：对，变压器主磁通不变定律。

3-绕组归算和等效电路

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4-标幺值

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5-影响三相变压器主磁通和相电动势波形的因素

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6-并联运行

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