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电机与变压器项目式.含习题册教学课件 ppt 作者朱志良 _项目二变压器任务3 变压器的外特性及损耗

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1、任务3 学习变压器的外特性及损耗,一、变压器的外特性,项目二变压器,机械工业出版社全国技工院校“十二五”系列规划教材,当变压器一次侧输入额定电压和二次侧负载功率因数一定时，二次侧输出电压与输出电流的关系称为变压器的外特性，也称为输出特性。曲线如下图所示：,功率因数对变压器的外特性影响明显，负载的功率因数确定以后，变压器的外特性就随之确定了。,项目二变压器,机械工业出版社全国技工院校“十二五”系列规划教材,1、变压器为纯阻性负载时：功率因数cos2 = 1，随着负载电流的增大，变压器二次绕组的输出电压逐渐降低，即变压器输出电压具有微微下降的外特性。如图中绿色曲线所示。 2、变压器为纯感性负载时：功率因数cos2 1，随着负载电流的增大，变压器二次绕组的输出电压降低较快。如图中紫色曲线所示。,3、变压器为纯容性负载时：功率因数cos2 1，2为负值，超前的无功电流有助磁作用，主磁通会增加一些，E2也随之增加，使得U2会随着I2的增加而增加。如图中的红色曲线。,二、变压器电压调整率,项目二变压器,机械工业出版社全国技工院校“十二五”系列规划教材,变压器从空载到额定负载运行时，二

2、次绕组输出电压的变化量U与空载额定电压的百分比，称为变压器的电压调整率，用U% 表示。,U% =,- 变压器二次侧输出额定电压；,- 变压器二次侧额定电流时的输出电压。,电压调整率是变压器的主要性能指标之一，在一定程度上反映了供电的质量。对于电力变压器，由于一次、二次绕组的电阻和漏抗都很小，额定负载时电压调整率为4%6%。当负载功率因数cos2下降时，电压调整率会明显增大。因此，提高功率因数可以改善电网电压的波动情况。,三、变压器的损耗和效率,项目二变压器,机械工业出版社全国技工院校“十二五”系列规划教材,1、铁损耗,当变压器铁心中的磁通交变时，在铁心中要产生磁滞损耗和涡流损耗，它们统称为铁损耗。变压器空载时，绕组电阻上的能量损耗很小，变压器的空载损耗基本上等于变压器的铁损耗。当电源电压不变时，铁损耗基本恒定，可以看作一个常数，它是一个与负载电流大小和性质无关的常数。,2、铜损耗,变压器一次、二次绕组中都有一定的电阻，当电流流过绕组时，就会产生热量，消耗电能，即为铜损耗。从短路实验中可知，额定负载时铜损耗近似等于短路损耗，所以，可用下式进行求解。,=,项目二变压器,机械工业出版社全国技工院校“十二五”系列规划教材,3、变压器的效率,变压器输入有功功率P1与输出有功功率P2 的差值就是变压器本身的功率损耗。我们将变压器的输出功率P2与输入功率P1的比值定义为变压器的效率，用符号表示。计算公式为,变压器的效率高低反映了变压器运行的经济性，是运行性能的重要指标。变压器是一种静止的电气设备，在能量传输过程中没有机械损耗，所以它的效率都很高。一般中小型变压器的效率可达95%98%，大型变压器的效率可达99%以上。单相变压器效率的实用公式如下：,=,式中,项目二变压器,机械工业出版社全国技工院校“十二五”系列规划教材,4、变压器的效率特性曲线,变压器的效率与负载因数的关系曲线，称为变压器的效率特性曲线，如下图所示。从特性曲线可以看出，变压器的效率有一个最大值，用数学分析方法可以证明：变压器的两种损耗相等时变压器的效率最高。,由单相变压器效率的经验公式和下式,可得,1、变压器的外特性 2、变压器的电压调整率 3、变压器的损耗及效率,机械工业出版社全国技工院校“十二五”系列规划教材,项目二变压器,小结,

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