《电机学》第二十一讲 变压器的空载运行

第二章变压器的运行原理与特性 §2-1变压器的空载运行 定义:空载运行是指变压器原绕组接到额 定电压,额定频率的电源上,副绕组开路 时的行状态

第二章 变压器的运行原理与特性 §2—1 变压器的空载运行 定义：空载运行是指变压器原绕组接到额 定电压，额定频率的电源上，副绕组开路 时的行状态

空载运行时的物理现象 ,=0 A N 2

N1 N2 A X a x u1 i0  φ1σ e1 e1σ e2 u2 i2 =0 一、空载运行时的物理现象

正方向规定 1、在负载支路,电流的正方向与电压降的正 方向一致;而在电源支路,电流的正方向与电 动势的正方向一致。 2、磁通的正方向与产生它的电流的正方向符 合右手螺旋定则; 3、感应电动势的正方向与产生它的磁通的正 方向符合右手螺旋定则;

二、正方向规定 • 1、在负载支路，电流的正方向与电压降的正 方向一致；而在电源支路，电流的正方向与电 动势的正方向一致。 • 2、磁通的正方向与产生它的电流的正方向符 合右手螺旋定则； • 3、感应电动势的正方向与产生它的磁通的正 方向符合右手螺旋定则；

d A N E U 20 220

N 1 N 2 AX ax U 1 ˙ I 1 ˙ E 1 ˙E 1 σ ˙ Ф m ˙ Ф 1 σ ˙ I 2 ˙ U 2 ˙ E 2 ˙E 2 σ ˙ Ф 2 σ ˙

三、空载时的电磁关系 磁动势 lo no E

U1 ˙ I0 ˙ F 0 =I0N1 ˙ ˙ Фm ˙ Ф1σ ˙ E1 ˙ E2 ˙ E1σ ˙ I0 r1 ˙ 三、空载时的电磁关系 磁动势

1、电动势与磁通的关系 φ= pp sin at e,=-n. do ON,, cos at=√2E1sn(Ot-90°) e aton, m cos at=2E2 sin( at-90') ON10 cos ot=√2 E sin(Ot-90°) E1 oN, Dm-444N, n Q=2m=2×3.14×50 ON, 4.44 fN,O O Io=4.44 N,D

φ=Φm sinωt 1、电动势与磁通的关系 cos 2 sin( 90 ) 1 1 1 1  = − = − N t = E t − dt d e N   m    cos 2 sin( 90 ) 2 2 2 2  = − = − N t = E t − dt d e N   m    cos 2 sin( 90 ) 1 1 1 1 1 1  = − = − N t = E t − dt d e N   m        m m fN N E    1 1 1 4.44 2 = = m m fN N E    2 2 2 4.44 2 = = m m fN N E       1 1 1 1 1 4.44 2 = =  = 2f = 23.1450

2、电动势平衡方程式 m A 2 E1 E2 U ① 20 1 X U,=-E-E +lR JO Malo U1=-E1+10R1+j Er+loZI

2、电动势平衡方程式 Ф m ˙ U 2 ˙ N 1 N 2 AX ax U 1 ˙ E 1 ˙E 1 σ ˙ Ф 1 σ ˙ E 2 ˙E 2 σ ˙ Ф 2 σ ˙ I 2 = 0 0  I 1 1 1 0 R 1 U E E I  = −  −  +   1 1 0 1 0 E j L I j x I     = −   = −  1 1 0 1 0 1 1 0Z 1 U E I R jI x E I  = −  +  +  = −  +   U20 E2  = 

3、变比:原、副绕组的感应电动势E和它比 E14441nN Er 4.44 fN2om N2 四、空载电流:变压器空载运行时原绕组中的电流i用来 产生磁场,又称励磁电流

3、变比：原、副绕组的感应电动势 之比 2 1 E E k = m m fN fN   2 1 4.44 4.44 = 2 1 N N = 0 四、空载电流：变压器空载运行时原绕组中的电流 i 用来 产生磁场，又称励磁电流。 E1 和E2 i   t  t i  ？

2 3125

t i   = + + + 2 5 2 3 2  1   I I I I t

五、空载时的等值电路 m 0 A 2 N E E 激磁阻抗 E 0 +Z1 原绕组漏阻抗 U1=-E1+10z1=l0(Zm+Z1)

五、空载时的等值电路 Фm ˙ U2 ˙ N1 N2 A X a x U1 ˙ E1 ˙ E1σ ˙ Ф1σ ˙ E2 ˙ E2σ ˙ Ф2σ ˙ I 2 = 0 0  I  0 1 0 I U Z   = 1 0 1 Z I E + − =   = Zm + Z1 1 1 0 Z1 U E I  = −  +  ( ) 0 Z Z1 I =  m + 激磁阻抗 原绕组漏阻抗