變壓器目錄1認識單相變壓器2認識三相變壓器3認識特殊變壓器學習目標

（1）掌握單相變壓器的基本結構及其計算，會判斷變壓器的同名端（2）掌握儀用互感器的結構、特點及應用。（3）了解自耦變壓器的結構和使用注意事項。（4）了解三相變壓器的結構及連接方式。變壓器的基本結構單相變壓器+–+–二次繞組N2一次繞組N1繞組一次繞組二次繞組由高導磁硅鋼片疊成厚0.35mm或0.5mm鐵心單相變壓器殼式變壓器心式變壓器變壓器符號或文字符號：T單相變壓器iNeφu

交流鐵心線圈電路電磁關系鐵心中主磁通的最大值單相變壓器的基本工作原理1、變壓器原理+–+–一次側接交流電源，二次側開路。(1).變壓器的空載運行i0變壓器一次側對二次側，變壓器空載時:式中U20為變壓器空載電壓。故有（匝數比）K為變比i2+–+–i1+–e2+–u2結論：改變匝數比，就能改變輸出電壓。在理想情況下(2)帶負載運行情況K＞1，是降壓變壓器；K＜1，是升壓變壓器。變壓器能否變換直流電？為什么？如把變壓器一次側接到與交流額定電壓相等的直流電源上，將會怎樣？答：

1）不能，因直流電流產生的恒定磁通不能在變壓器的二次繞組產生感應電動勢和電流。

2）因沒有感應電動勢平衡外加電壓，使勵磁電流過大，燒毀一次繞組。討論結論：原、副邊電流與匝數成反比

2變電流的原理在理想情況下升壓變壓器降壓變壓器+–|Z|+–+–+–1.已知某單相變壓器的一次繞組電壓為3300v，二次繞組電壓為220v，若二次繞組接入一個阻抗為11Ω的電阻（忽略變壓器的漏磁和損耗），試求變壓器的變壓比及一次、二次繞組中電流各為多少？

解例題3.

變阻抗原理由圖可知：結論：變壓器一次側的等效阻抗，為二次側所帶負載的阻抗的K2倍。+–+–+–解2.有一電壓比為220v/110v的降壓變壓器，如果在二次繞組接上8Ω的電阻，求變壓器的一次繞組的輸入阻抗。例題變壓器的匝數比應為：R0+–+–

3如圖，交流信號源的內阻R0=784，負載為揚聲器，其等效電阻為RL=16。求:當RL折算到原邊的等效電阻時，求變壓器的匝數比.信號源R0RL+–例題變壓器的外特性、損耗及效率1、變壓器的外特性一次電壓為額定值、負載功率因數cosφ一定時，二次電壓隨二次電流變化的關系曲線。外特性與負載的大小和性質有關。隨著負載的增大，對于純電阻負載，二次電壓下降較少；對于電感性負載，二次電壓下降較多。無磁損無銅損無鐵損理想變壓器的特點理想變壓器模型——沒有能量損失的變壓器實際上變壓器的效率都是比較高的，特別是電力設備中的巨型變壓器，在滿負荷工作時效率可以達到97%～99%，所以理論研究時可把它當成100%（理想變壓器）。理想變壓器只是變壓器的一個理想化模型。2、變壓器的損耗和效率變壓器的功率損耗鐵損耗銅損耗磁滯損耗渦流損耗與電源電壓和頻率有關與電流的平方成正比，其大小隨負載的變化而變化其中變壓器的效率?=其中：輸入有功功勞；輸出有功功率；?變壓器的效率注意：實際應用中變壓器效率比較高，一般電力電壓的效率都在95%以上。要提高變壓器的運行效率，應使其不工作在空載或過載的狀態(tài)。變壓器的容量額定容量是指變壓器額定的視在功率，即設計功率，通常稱為容量。額定容量單位為。磁路部分鐵心繞組一次繞組二次繞組電路部分變壓器的基本結構小結由高導磁硅鋼片疊成厚0.35mm或0.5mm與鐵損耗有關與銅損耗有關變電壓原理變電流原理變阻抗原理變壓器的基本工作原理

2

升壓變壓器的變比（）A大于1B小于1C等于1D大于等于13如圖所示電路，變壓器的變壓比K=10，則電壓表的讀數為（）A20V B2VC200VD0V1變壓器的工作原理依據（）A歐姆定律 B基爾霍夫定律C電流的磁效應D電磁感應定律VDBD課堂訓練為了安全，機床上的照明用的電壓是36V，這個電壓是把380V的電壓降壓得到的，若原線圈是1140匝，副線圈是多少匝？原、副線圈電流之比是多少?（108、9：95）作業(yè)：學海領航175~181任務2認識三相變壓器01結構組成02銘牌與額定值03三相變壓器的連接方式任務2認識三相變壓器01結構組成1、鐵心和繞組

鐵心是三相變壓器的磁路部分，由厚0.3mm以下的硅鋼片疊成。繞組是三相電力變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包的扁銅線或扁鋁線繞成。三相電力變壓器大多采用同心式繞組結構。2、油箱及冷卻裝置

油箱放置變壓器的器身并且充滿了變壓器油。變壓器油是一種作為絕緣介質和散熱媒介的礦物。主要作用是冷卻絕緣。儲油柜作用是給油的熱漲冷縮在油箱外提供一個空間，減小油與空氣的接觸面，從而降低變壓器油受潮和老化的速度。3、保護裝置4、絕緣套管5、分接開關二、銘牌與額定值1、額定電壓是指三相變壓器正常工作是加在一次繞組上的線電壓。是指變壓器空載時二次繞組的線電壓值。單位：V或KV2、額定電流和分別是指變壓器一次、二次繞組連續(xù)運行所允許通過的線電流。單位A3、額定容量變壓器額定輸出的視在功率。單位：V.A或KV.A三相變壓器的連接方式變壓器繞組的首尾端標記(端頭標號)三相變壓器的連接方式關系到變壓器電動勢的相位及波形問題。首端高壓側ABC或U1V1W1低壓側abc或u1v1w1尾端高壓側XYZ或U2V2W2低壓側xyz或u2v2w2在三相變壓器中，不論是高壓繞組還是低壓繞組，我國主要采用星形連接（Y連接）和三角形連接（D連接）兩種接法。以高壓繞組為例，把三相繞組的３個末端X、Y、Z連在一起，結成中點，而把它們的三個首端A、B、C引出，便是星形連接，以符號Y(或y)表示。Y接法的三相繞組電動勢相量圖星形連接把一相繞組的首端和另一相繞組的尾端連接起來，三相繞組自行構成一閉合三角形電路，稱為三角形連接，用D(或d)表示。右向d接法的三相繞組注意各種連接方式相量圖三角形接法的兩種形式（1）右向三角形連接(AX-CZ-BY)（2）.左向三角形連接(AX-BY-CZ)注意各種連接方式相量圖的畫法。左向d接法的三相繞組電動勢相量圖向左d接法的三相繞組電動勢相量圖判定變壓器同名端當電流流入(或流出）兩個線圈時，若在線圈中產生的磁通方向相同，則兩個流入(或流出）端稱為同名端。??AXax或當鐵心中磁通變化時，在兩線圈中產生的感應電動勢極性相同的兩端為同名端。

同名端用“●”

表示。磁通量增加+–+–同名端和繞組的繞向有關。?AXax++––?方法一：交流法把兩個線圈的任意兩端(X-x)連接,然后在AX上加一低交流電壓uAX。測量：

若說明A與x

或X與a

是同名端.同名端的測定方法若說明A與a或X與x為同名端。結論：VV+–aAXx方法二：直流法設S閉合時增加。感應電動勢的方向，阻止的增加。如果S突然閉合。電流表正偏，則A-a為同名端。Xx電流表+_Aa+–S電流表反偏，則A-x為同名端。??AXax+_S+–特殊變壓器一、自耦變壓器二、儀用互感器自耦變壓器

普通雙繞組變壓器只有磁的耦合，而無電的直接聯系，自耦變壓器的原副邊兩種聯系同時存在。它是一個原副邊共用一個線圈，帶有可滑動抽頭的變壓器。自耦變壓器的結構特點自耦變壓器特點：一次繞組與二次繞組之間，不僅有磁的耦合，而且還有電的直接聯系。一次側：串聯繞組＋公共繞組二次側：公共繞組U1a·U1·ZLI2·I2a·I1a=I1··U2a=U2··N1N2自耦變壓器可以由一臺雙繞組變壓器演變過來。設有一臺雙繞組變壓器，原、副繞組匝數分別為N1和N2，額定電壓為U1N和U2N，額定電流為I1N和I2N,其變比為如果保持兩個繞組的額定電壓和額定電流不變，把原繞組和副繞組順極性串聯起來作為新的原邊。而副繞組還同時作為副邊，它的兩個端點接到負載阻抗ZL上，便演變成了一臺降壓自耦變壓器。

I降壓自耦變壓器N1N2+U1－I1E1E2－

U2＋I2

I+U2－I1E1E2－

U1＋I2升壓自耦變壓器自耦變壓器使用注意事項①一次、二次繞組的公共端必須接零線②不可作照明、安全變壓器使用③低壓側的電氣設備應具備高壓側的絕緣等級④自耦變壓器使用前，輸出電壓要調到零，接通電源后，慢慢轉動手柄調到所需的電壓

儀用互感器是電力系統中使用的測量設備，其工作原理與變壓器基本相同，是一種特殊類型的變壓器。使用互感器的目的是：

儀用互感器

使測量回路與被測高壓電網隔離，以保障工作人員和測試設備的安全；

與小量程的標準化電壓表和電流表配合測量高電壓、大電流；

為各類繼電保護和控制系統提供控制信號。123一、電壓互感器二、電流互感器儀用互感器的分類一、電壓互感器（用來測量大電壓）

實質:

降壓變壓器,二次測開路

用法:

一次側與被測電壓的線路并聯，二次側接電壓表的電壓線圈。被測的電壓的大小等于二次側電壓表讀數與變壓比的乘積。

U1/U2=n1/n2=KK—變壓比特點：①電壓互感器一次繞組的匝數較多，與被測線路并聯；②二次繞組匝數較少，與電壓表并聯。其工作原理為變壓器的工作原理電壓互感器注意事項②③①電壓互感器的二次側在工作時不能短路。

在正常工作時，其二次側近于開路狀態(tài)，電流很小，當二次側短路時，其電流很大（二次側阻抗很?。龤гO備甚至危及人身安全。電壓互感器的二次側必須有一端接地。防止一、二次側擊穿時，高壓竄入二次側，危及人身和設備安全。電壓互感器接線時，應注意一、二次側接線端子的極性。以保證測量的準確性。④電壓互感器的一、二次側通常都應裝設熔絲作為短路保護，同時一次側應裝設隔離開關作為安全檢修用。⑤一次側并接在線路中⑥電壓互感器送電時必須先合一次側后合二次側，停電時先停二次側后停一次側，防止反送電危及設備安全。電流互感器電流互感器主要用于電網線路中的大電流測量。（用來測量大電壓）實質：

升壓變壓器,二次測短路用法：

一次側與被測電流的線路串聯，二次側接電流表或瓦特表的電流線圈。I1/I2=n2/n1=KiKi—變流比Ki=1/K原理接線圖注意：①二次繞組禁止開路。

②一次繞組工作電壓較高時，二次繞組與鐵心必須接地。原邊匝數很少（一匝或幾匝），副邊匝數較多；副邊接儀用電流表或其它電流線圈，由于電流線圈阻抗很小，故電流互感器相當于變壓器短路運行。電流測量值等于電流互感器的讀數乘以電流比（電流比Ki=n2/n1）。原邊額定電流為10～15000A，副邊額定電流均采用5A。

結構特點二次側絕對不允許開路。二次側開路使電流互感器工作于空載狀態(tài)，一次側大電流成為勵磁電流，使鐵心磁密劇增。一方面使鐵心嚴重飽和，鐵耗劇增引起過熱。另一方面將在匝數很多的二次繞組中感應出很高