電機結構與裝配(第十四講)

四川電子機械職業技術學院機電工程系第3

章變壓器第十四講主講人：賀掬返回主頁《電機及拖動基礎》第3章變壓器第十四講單相變壓器的負載運行空載試驗計算：

總阻抗Z0=Z1+Zm≈Zm《電機及拖動基礎》第3章變壓器思考、回顧：短路試驗計算：

《電機及拖動基礎》第3章變壓器思考、回顧：3.5變壓器的運行特性學習內容

3.5.1變壓器的外特性和電壓變化率

3.5.2變壓器的效率特性

知識要點：《電機及拖動基礎》第3章變壓器對于負載來講，變壓器的二次側相當于一個電源。對于電源，我們所關心的運行性能是它的輸出電壓與負載電流之間的關系，即一般所說的外特性；以及變壓器運行時的效率特性

3.5.1變壓器的外特性和電壓變化率

由于變壓器內部存在電阻和漏電抗，因此負載運行時，當負載電流流過二次側時，變壓器內部將產生阻抗壓降，使二次側端電壓隨負載電流的變化而變化，這種變化關系是用變壓器的外特性來描述的。

變壓器的外特性是指一次側的電源電壓和二次側負載的功率因數均為常數時，二次側端電壓隨負載電流變化的規律，即Ｕ2＝ｆ(Ｉ2)。3.5變壓器的運行特性《電機及拖動基礎》第3章變壓器電壓變化率：變壓器負載運行時，二次側端電壓的變化程度通常用電壓變化率ΔU％來表示，電壓變化率指當一次側接在額定頻率和額定電壓的電網上，負載功率因數一定時，從空載到負載運行時，二次側端電壓的變化量ΔU與額定電壓的百分比：ΔU％反映供電電壓的穩定性。ΔU％越小，說明變壓器二次繞組輸出的電壓越穩定。常用變壓器在cosФ2=0.8(感性），額定負載時的ΔU％一般為3％～5％

電壓變化率實用計算式外特性:一次繞組電壓U1和負載的功率因數cosφ2一定時，二次繞組電壓U2與負載電流I2的關系.使電壓下降

用負載系數β=I2/I2N表示，便于不同變壓器之間比較1、變壓器的損耗

變壓器在能量傳遞的過程中會產生損耗，由于變壓器是靜止的電器，因此變壓器的損耗僅有銅損耗ｐCU（可變損耗）和鐵心損耗ｐFe（不變損耗）兩類。它們分別可通過短路試驗和空載試實驗測得。與U1有關，與負載電流無關，當U1不變時,鐵耗基本不變。3.5.2變壓器的效率特性中小型電力變壓器效率在95％以上，大型電力變壓器效率可達99％以上。2、變壓器的效率直接用效率公式求取，要測取P1、P2，浪費電能又不夠準確,因此工程上通過只需知道損耗的常用實用計算公式計算效率。對于給定的變壓器，ｐ0和ｐFe是一定的，不難看出，當負載的功率因數cosφ2也一定時，效率只與負載系數β有關。3．效率特性效率η隨負載I2的變化而變化的關系即:不變損耗等于可變損耗時，變壓器的效率最高。

由于電力變壓器常年接在電網上運行，鐵耗總是存在，而銅耗隨負載的變化而變化，同時變壓器不可能一直在滿載下運行，因此，為了使總的經濟效果良好，鐵耗應相對小些，所以一般電力變壓器取ｐ0/ｐkN＝1/4～1/2，故ηmax發生在βm＝0.5～0.7范圍內。代入前面的效率實用計算公式得：令dη/dβ=01）額定負載及(感性),時的電壓變化率、二次電壓及效率。時，產生最大效率時的負載系數及最大效率例3-5用例3-4中的數據。試求：(容性)2）1）額定負載及(感性),、二次電壓及效率。解時的電壓變化率計算滿載時的電壓變化率二次電壓效率2）額定負載及(容性),、二次電壓及效率。時的電壓變化率電壓變化率=－1.41%二次電壓效率、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。時，產生