第二节变压器的负载运行
1 I s1 U1 E s1 + − U2 2 I + − E2 E s2 s2 ZL m N1 N2 A X x a * * E1 + − 第二节 变压器的负载运行
负载时电压与电流的关系: 次电流关系(磁动势平衡方程式) 11一次侧电流 ()能量的观点 用电磁关系来解释一次绕组的电流由变成l1 12磁动势N和l2N2 根据安培环路定律,此时一二次绕组的磁动势合 成产生主磁通。即F+F2=F,其中户为合成磁 动势
1. 一二次电流关系（磁动势平衡方程式） 一、负载时电压与电流的关系： 1.2 磁动势 和 根据安培环路定律，此时一二次绕组的磁动势合 成产生主磁通。即 ，其中 为合成磁 动势。 1 1 I N 2 2 I N F F F 1 2 0 + = F0 0 I 1 I 1.1 一次侧电流 ㈠能量的观点 ㈡用电磁关系来解释一次绕组的电流由 变成
13空载一次绕组(=-E1+121 ∠m<z 负载一次绕组 e+/ 次电流从空载到负载=w时,有 li <<E 1/<<E 从大小关系来看,从空载到满载,因为电源 电压U不变,所以一次绕组的感应电动势E 变化不大,U1≈E1=444Nn。所以n基本 不变
负载一次绕组 U E I Z I I 1 1 1 1 1 0 = − + 一次电流从空载到负载 时，有： 1 1N I I = 0 1 1 1 1 1 I Z E I Z E 从大小关系来看，从空载到满载，因为电源 电压 不变，所以一次绕组的感应电动势 变化不大， 。所以 基本 不变。U1 E1 1 1 1 4.44 U E fN = m m U E I Z Z Z 1 1 0 1 1 = − + m 1.3 空载一次绕组
空载时主磁通是由励磁电流产生,F=N1 f+f=f 1,N,+,N,=L。N, I k 变压器变比 N 1为一次电流的负载分量
空载时主磁通是由励磁电流 产生， 1 1 2 2 0 1 I N I N I N + = 0 I F I N 0 0 1 = F F F 1 2 0 + = 2 2 1 0 1 0 0 1L I I I I I I I I k k + = = + − = + I 1L ——为一次电流的负载分量 1 2 N k N = ——变压器变比
由i,N+iN=0一次电流负载分量所建立 的磁动势与二次电流磁动势相平衡。 当略去时,M+/2N2=0 当1=1N时,即一次电流达到满载时 也达到额定值。 当仅考虑数量关系时,一次磁动势等于次磁 动势,即1N=l2N2,所以利用磁动势平衡的概 念来定性分析变压器负载运行时,可得如下结 论:电流之比等于匝数之比,k1=l2
1 1 2 2 0 L I N I N + = 当仅考虑数量关系时，一次磁动势等于二次磁 动势，即 ，所以利用磁动势平衡的概 念来定性分析变压器负载运行时，可得如下结 论：电流之比等于匝数之比， 。 1 1 2 2 I N I N = 1 2 kI I = 由 一次电流负载分量所建立 的磁动势与二次电流磁动势相平衡。 1 1 2 2 I N I N + = 0 0 当略去 I 时， 1 1N I I = 2 2N 当 时，即一次电流达到满载时， I I = 也达到额定值
2.负载时二次电压、电流的关系 U2=E2,+E2-12R2 S2 U2=E2-12(R2+jk2 U2=1,z L
2. 负载时二次电压、电流的关系 U E E I R 2 2 2 2 2 = + − S E jI X S 2 2 2 = − 2 2 2 2 2 U E I R jX = − + ( ) U I Z 2 2 = L
3.变压器的基本方程式 E1+1 k k
3. 变压器的基本方程式 U E I Z 1 1 1 1 = − + 1 2 E k E = − = E I Z 1 0 m U E I Z 2 2 2 2 = − 2 1 0 I I I k + = U I Z 2 2 = L 1 I E s1 U1 + − A X E1 + − + − E2 U2 x a s1 N1 N2 2 I E s2 s2 * * m ZL
4.折合算法 ①目的:a、使一、二次绕组“有”电的连接 等效电路,这样就用电路知识来解题了。 b、画相量图方便(定量画法) ②解决方法(算法根据) 保持F不变,就不会影响的变化。 ③定义:保持一个绕组的磁动势不变而改变其 电流和匝数的算法称为归算法(折合算法)
4. 折合算法 ① 目的: a 、使一、二次绕组“有”电的连接 等效电路，这样就用电路知识来解题了。 b、画相量图方便（定量画法）。 F2 F1 ② 解决方法（算法根据） 保持 不变，就不会影响 的变化。 ③ 定义：保持一个绕组的磁动势不变而改变其 电流和匝数的算法称为归算法（折合算法）
④定义:如果保持二次绕组磁动势不变,而假想 它的匝数与一次绕组匝数相同的折合算法,称为二 次绕组折合成一次绕组或简称二次向一次折合。 ⑤折合值:二次向一次折合为例。 (1)∵l2N2=12N1∴ (2)电动势2 E=-14.44NΦ El= kE E2=-1444N2Φn 3阻抗 k Zi=k (4负载电压U2=kU2
⑤ 折合值：二次向一次折合为例。 ④ 定义：如果保持二次绕组磁动势不变，而假想 它的匝数与一次绕组匝数相同的折合算法，称为二 次绕组折合成一次绕组或简称二次向一次折合。 2 2 2 1 I N I N = 2 2 1 I I k = ⑴ ∵ ∴ E kE 2 2 = 2 2 4.44 E j fN = − m 2 1 4.44 E j fN m = − ⑵电动势 2 Z k Z 2 2 = 2 Z k Z L L ⑶阻抗 = U kU 2 2 ⑷负载电压 =
说明:折合算法其结果不改变变压器运行的 物理本质,既不改变功率,不影响阻抗抗角。 如果k=x则一次向二次折合值为 1=kl11=k1 R X R X R
说明：折合算法其结果不改变变压器运行的 物理本质，既不改变功率，不影响阻抗抗角。 如果 则一次向二次折合值为： 1 1 I k I = 0 0 I k I = 1 1 1 U U k = 1 1 2 R R k = 1 1 2 X X k = 2 m m R R k = 2 m m X X k = 1 2 N k N =