《电机学》课程教学课件（讲稿，电机与拖动）第3章 变压器

第3章变器 三、变压器的负载运行 1.变压器负载运行的电磁关系 Rji u1→i1→N1i1 Φ e u2→2→N22 Φ2 一e2o R22 6☑→

第3章 变压器 26 三、变压器的负载运行 1. 变压器负载运行的电磁关系 u1 i1 N1i1 Φ1 e1 e1 e2 R1i1 u2 i2 N2i2 Φ2 e2 Φ R2i2

第3章变器 2.变压器负载运行时的磁动势平衡方程 01=-E1+Zi1 U2=E2+E2o-R,2 =E2-(R2+jX2)I2 41 =E2-Z212 02=Zi2 磁通的大小取决于电 Nii+Nziz Niio 源电压，只要电压保 Ni=Nio+(-N2iz) 持不变，由空载到负 不+（是=元+(~动 载，磁通基本不变 满载下：I1>>0 i-

第3章 变压器 27 2. 变压器负载运行时的磁动势平衡方程 U1 =－E1＋Z1I1 U2 = E2 + E2－R2I2 = E2－(R2＋ jX2) I2 = E2－Z2I2 U2 = ZLI2 N1I1＋N2I2 = N1I0 N1I1= N1I0＋(－N2I2) I1= I0＋(－ I2) = I0＋(－ I2) N2 N1 1k 满载下：I1 >> I0 I1≈－ I2 1k 磁通的大小取决于电 源电压，只要电压保 持不变，由空载到负 载，磁通基本不变

第3 3.3变压器的等效电路和相量图 、绕组折算 。方法：将一侧绕组的匝数等于另一侧匝数，其 他物理量做相应的变化，使两侧电磁关系不变。 。原则：折算前后，一次侧从电源输入的电流、 功率保持不变，二次侧对一次侧施加影响的磁 动势不变。 1.电动势折算 取N2'=N1,得： E2'=4.44fN1Dm 即： E2'=E1=kE2

第3章 变压器 28 3.3 变压器的等效电路和相量图 一、绕组折算 方法：将一侧绕组的匝数等于另一侧匝数，其 他物理量做相应的变化，使两侧电磁关系不变。 原则：折算前后，一次侧从电源输入的电流、 功率保持不变，二次侧对一次侧施加影响的磁 动势不变。 1. 电动势折算 取 N2 = N1，得： E2 = 4.44 fN1m 即： E2 = E1 = kE2

第3 U 2.电流折算 磁动势不变：N2'=N2 即： '1k i-N 1 i1+i'=1m 3.阻抗折算 有功功率不变：R2'12=R222 无功功率不变：，X。=X。22 RRK2R X。=安X。=2X。 同理：Z2'=k2Z2,Z'=k2Z

第 3章 变压器 29 2. 电流折算 磁动势不变： N1 I2 = N2I2 即： I2 = I2 = I2 N2 N1 1 k I1 ＋ I2 = Im 3. 阻抗折算 有功功率不变： 同理： Z2 = k 2 Z2 ， ZL = k 2 ZL X2  = X2  = k 2X2  I2 I2  2 无功功率不变： X2  I2 = X2  I22  2 R 2 I2 = R 2I2 2  2 R 2 = R2 = k 2 R2 I2 2 I2  2

第3章变器 4.电压折算 01=-E+zi1 Ux'=kuz 结论： ①电动势、电压和电流折算后，大小改变，相 位不变；复数阻抗折算后阻抗角大小不改变。 ②折算后负载运行的基本方程为： 心1=-E+Zi1 02'=E2'-Z212' E1=E2 Ei=-乙lnm i1+i2=1m

第3章 变压器 30 4. 电压折算 U2 = kU2 U2 = E2 －Z2 I2 结论： ① 电动势、电压和电流折算后，大小改变，相 位不变；复数阻抗折算后阻抗角大小不改变。 ② 折算后负载运行的基本方程为： U1 =－E1+Z1I1 E1 = E2 E1 =－ZmIm I1＋I2 = Im U1 =－E1+Z1I1