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变压器等效电路

2017-04-08 22:01分类:电工基础知识 阅读:

 

在变压器计划时,其空载时的电感量满意大,其感抗也大,而电阻指铜阻和铁阻,铜阻是指绕变压器铜导线的电阻,应当很小,铁阻是铁芯变压器的磁滞损耗,铁阻与铁芯的磁滞回线面积成正比,好的变压器尽量挑选磁滞回线面积小的铁芯,这有些的电阻也很小。

在研讨变压器的作业疑问时,期望有一个既能精确反映变压器内部电磁联络,又便于工程核算的等效电路,来替代具有电路、磁路和电磁感应联络的实习变压器。下面从变压器的底子方程动身,导出此等效电路。

绕组归算为树立等效电路,除了需求把一次和二次侧漏磁通的作用作为漏抗压降,主磁通和铁心线圈的作用作为激磁阻抗来处理外,还需求进行绕组归算,一般是把二次绕组归算到一次绕组,也即是愿望把二次绕组的匝数改换成一次绕组的匝数,而不改动一次和二次绕组原有的电磁联络。

从磁动势平衡联络可知,二次电流对一次侧的影响是经过二次磁动势N2I2起作用,所以只需归算前后二次绕组的磁动势坚持不变,一次绕组将从电网吸收一样巨细的功率和电流,并有一样巨细的功率传递给二次绕组。

归算后.二次侧各物理量的数值称为归算值,用原物理量的符号加“′”来标明。设二次绕组电流和电动势的归算值为­­­­′和′,依据归算前、后二次绕组磁动势不变的准则,可得

由此可得二次电流的归算值­­­­′为

因为归算前、后二次绕组的磁动势未变,因此铁心中的主磁通将坚持不变;这么,依据感应电动势与匝数成正比这一联络,便得

即二次绕组感应电动势的归算值′为

再把二次绕组的电压方程((222)中的第二式)乘以电压比k,可得

式中,R2′和X2σ′别离为二次绕组电阻和漏抗的归算值,R2′=k2R2X2σ′= k2X2σ;′则是二次电压的归算值,′=k

综上所述可见,二次绕组归算到一次绕组时,电动势和电压应乘以k倍,电流乘以1k倍,阻抗乘以k2倍。不难证实,这么做的作用,归算前、后二次绕组内的功率和损耗均将坚持不变。例如,传递到二次绕组的复功率为

式中,*号标明复数的共轭值。二次绕组的电阻损耗和漏磁场内的无功功率为

负载的复功率为

即用归算前、后的量算出的值为一样.因此,所谓归算,本质是在功率和磁动势坚持为不变量的条件下,对绕组的电压、电流所进行的一种线性改换。

归算后,变压器的底子方程变为

T形等效电路 归算往后,一次和二次绕组的匝数成为一样,故电动势′,一次和二次绕组的磁动势方程也成为等效的电流联络=,由此即可导出变压器的等效电路。

依据式(230)中的榜首式和第二式,可画出一次和二次绕组的等效电路,如

2lOab所示;依据第四式可画出激磁有些的等效电路,如图2--十c所示。然后依据′和=两式,把这三个电路联接在一同,即可得到变压器的T形等效电路,如图211所示。

工程上常用等效电路来剖析、核算各种实习作业疑问。应当指出,运用归算到一次侧的等效电路算出的一次绕组各量,均为变压器的实习值;二次绕组中各量则为归算值,欲得正本践值,对电流应乘以k(),对电压应除以k(′/k)

亦可以把一次侧各量归算到二次侧,以得到归算到二次侧的T型等效电路。一次侧各量归算到二次侧时,电流应乘以k,电压除以k,阻抗乘以lk2

近似和简化等效电路 T形等效电路归于复联电路,核算起来比照繁复。关于一般的电力变压器,额外负载时一次绕组的漏阻抗压降I1NZ1σ仅占额外电压的百分之几,加上激磁电流Im又远小于额外电流I1N,因此把T形等效电路中的激磁分支从电路的基地移到电源端,对变压器的作业核算不会带来显着的过错。这么,就可得到图212a所示近似等效电路。

若进一步疏忽激磁电流(即把激磁分支断开).则等效电路将简化成一串联电路,如图212b所示,此电路就称为简化等效电路。在简化等效电路中,变压器的等效阻抗表现为一串联阻抗ZkZk称为等效漏阻抗,

下面将看到,等效漏阻抗Zk可用短路实验测出,故Zk亦称为短路阻抗;RkXk则称为短路电阻和短路电抗。用简化等效电路来核算实习疑问非常简练,在大都状况下其精度已能满意工程恳求。

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