文档介绍：变压器原理__基本结构
第二章 变压器
变压器的工作原理及基本结构
变压器的空载运行
变压器的负载运行
变压器的参数测定
变压器的运行特性
般： fN = 50Hz（工频）
SN =√3 U2N I2N =√3 U1N I1N
(5) 额定相数，效率，温升，短路电流，运行方式，冷却方式，接线图，连接组别等等。
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变压器的空载运行
原边加额定电压，副边开路、负载电流为零时的运行情况，称为变压器的空载运行。
一、电磁关系分析
Φm
e1
e2
e1σ
Φ1σ
u1
u2
i0
i2=0
变压器空载运行
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正方向规定
（1）原边绕组内电流的正方向与电源电压正方向一致；
（2）按右手螺旋关系，正方向的电流产生正方向的磁通；
（3）感应电势正方向与产生该电动势的磁通方向之间符合右手螺旋关系，故感应电势与电流正方向一致。
副边：
（1）副边绕组感应电势正方向与产生该电动势的磁通正方向之间符合右手螺旋关系；
（2）副边绕组电流正方向与副边绕组电动势正方向一致；
（3）副边绕组端电压的正方向与电流正方向一致。
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主、漏磁通的区别
(1) 性质上
Φ0与I0成非线性关系，
Φ1σ与I0成线性关系；
(2) 数量上
Φ0占99%以上，Φ1σ仅占1%以下；
(3) 作用上
Φ0起传递能量的作用，
Φ1σ起漏抗压降作用。
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u1
i0
F0=N1i0
e1
e2
eσ1
Φσ1
Φm
设 = m sinωt，则
电磁关系分析
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忽略漏阻抗压降后有效值：
故：
电势有效值：
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二、电压平衡方程式
正方向规定如前，注意：
（1）正方向规定可以任意
（2）通常原边按电动机惯例对待，副边按发电机惯例
（3****惯上，端电压U表示电压降，电势E表示电压升
1、电压平衡方程式
副绕组：空载时，I2=0
原绕组：
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2、漏电抗
原边漏磁通：
写成复数形式：
其中：
若i1随时间作正弦变化，则可写成：
称为原绕组漏电抗。与频率，漏电感、匝数平方成正比，与漏磁导成正比。
漏磁导
磁势
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3、激磁电流
磁化电流（无功分量） ，铁耗电流（有功分量） 。
iμ
iFe
定义：产生主磁通所需要的电流，叫激磁电流，im表示。
空载时，一次侧空载电流就是激磁电流。包含两分量：
磁路不饱和：磁化曲线线性，iμ正弦变化，与感应电势相差90度，为纯无功电流。
（1）磁化电流
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Φ
Φ
iμ
ωt1
ωt2
ωt
ωt1
ωt2
ωt
iμ
Φ
iμ
ωt
Φ
iμ
磁化电流图解法
铁芯饱和时：磁通正弦变化，磁化电流为尖顶波。
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Φ
Φ
iμ
ωt1
ωt2
ωt
ωt1
ωt2
ωt
iμ
Φ
iμ
ωt
Φ
iμ
磁化电流2
铁芯饱和时：当磁通为平顶波，磁化电流为正弦波。
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（2）铁耗电流（有功分量）
iFe
与铁心损耗对应，铁耗电流 iFe 与-e1同相位，为有功电流。
空载电流作用和性质
一方面：用来励磁，建立磁场-----无功分量
另方面：供变压器空载损耗-------有功分量
性质：主要是感性无功性质----也称励磁电流；
大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关。
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4、激磁阻抗
类同前面漏电抗的推导，主磁通、感应电势、磁化电抗：
另，铁耗电流与电势-E1同相：
若iµ随时间作正弦变化，上式用复数表示：
磁化电抗
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可得，激磁电流Im与感应电势E1关系：
则有：
Im
IFe
Iµ
E1
RFe
xµ
Im
E1
Rm
xm
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三、等效电路
U1
.
I0
.
r1
x1
E1
.
一次侧等效电路
U1
.
I0
.
r1
x1
E1
.
变压器空载等效电路
Rm
xm
空载状态运行的变压器可近似为一个铁心电感接于电网。
xm
x1
rm
r1
xm
rm
>>
>>
>>