变压器一般由铁心、绕组和附件构成。这里以单相自冷式低压控制变压器为例进行介绍。
变压器的型号说明变压器的系列型式和产品规格。变压器的型号是由字母和数字组成的,如图1-47所示。如SL7-200/30,第一个字母表示相数,后面的字母分别表示导线材料、冷却介质和方式等。斜线前边的数字表示额定容量(kVA),斜线后边的数字表示高压绕组的额定电压(kV)。
90000kVA及以上的变压器称为特大型变压器。
新标准的中小型变压器的容量等级(kVA):10、20、30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300。
对于单相变压器
对于三相变压器
我国规定标准工业用交流电的额定频率为50Hz。
除上述额定值外,变压器的铭牌上还标有变压器的相数、连接组和接线图、短路电压(或短路阻抗)的百分值、变压器的运行及冷却方式等。
变压器的一、二次绕组的匝数分别用N1、N2表示,如图1-48所示。图1-48a是给一次绕组施加直流电压的情况,发现仅当开关开和闭瞬间,电灯才会亮一下。图1-48b是一次绕组施加交流电压的情况,发现电灯可以一直亮着。
空载运行是指当变压器一次侧绕组接交流电源,二次侧绕组开路,即时的状态。单相变压器空载运行的原理如图1-49所示。空载时一次侧绕组中的交变电流
称为空载电流,由空载电流产生交变的磁势并建立交变的磁通。由于变压器的铁心采用高导磁的硅钢片叠成,所以绝大部分磁通经铁心闭合,这部分磁通称为主磁通,用Φ表示;有少量磁通经油和空气闭合,这部分磁通称为漏磁通,因比较小在此忽略不计。
若和
规定的正方向符合右手螺旋定则,则感应电势:
式中ω——交流电的角频率,单位为rad/s;
——主磁通的最大值,单位为Wb。
将其代入上式,得一次侧绕组的感应电势为:
式中——指一次侧绕组感应电势的幅值,单位为V。
同理可得二次侧绕组感应电势为:
同理可得
空载时二次侧开路,其二次侧空载电压
根据上述推理可以得出一次侧、二次侧的电压之比:
式中k——变压器的变压比,。
一、二次侧电压之间的关系表明:变压器运行时,一次侧、二次侧的电压之比等于一次侧、二次侧绕组的匝数之比。变压比k是变压器中一个很重要的参数,若则
,是降压变压器;若
,则
,是升压变压器。
变压器的一次侧绕组接交流电源,二次侧绕组带上负载阻抗,这样的运行状态称为负载运行。变压器的负载运行如图1-50所示。变压器的负载运行时二次侧绕组中电流并通过磁的耦合作用,影响一次侧绕组的各个物理量。但在变压器负载运行时,各量之间存在一定的平衡关系。
因负载时漏阻抗压降对端电压来说也是很小的,故仍忽略不计,所以:
于是可以得出,负载时的电压比近似等于电势比,等于匝数比。
负载阻抗上的电压为:
根据变压器只能传递电能,不能产生电能原理,变压器损耗也可忽略不计,则对于单相来说,,所以:
知识点词条:变压器