原边绕组接通额定电压,副边绕组接上负载ZL时,称为变压器的负载运行。其工作原理图如图5.5所示。
一.负载运行时的物理状况 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
副边接上了负载ZL后,在感应电动势
即
上式表明变压器从空载到负载,副边绕组中便会有电流产生,与此同时,原边绕组中必定产生一个电流增量 二.负载运行时的基本方程式 本文来自www.eadianqi.com 1.磁动势平衡方程式 本文来自www.eadianqi.com 由前面的讨论可知,变压器在负载运行时的磁动势平衡方程为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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上式表明负载运行时,原边绕组中的电流 5.电动势平衡方程式 本文来自www.eadianqi.com
变压器在负载运行时,除了原边.副边绕组共同产生主磁通
或 本文来自www.eadianqi.com
三.绕组归算.等效电路及相量图 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 利用变压器负载运行时的磁动势.电动势平衡方程式以及原.副边之间的电压比关系,可以计算出变压器在稳态运行时的各个电磁量。但是对于既有电路又有磁路的变压器而言,用方程组计算十分繁琐,为此我们希望有一个能正确反映变压器内部电磁关系的单纯电路来代替实际的变压器,用电路的理论对其进行分析和计算,这种电路称为等效电路。可以采用绕组归算的方法来得到变压器的等效电路。既可以把原边绕组归算到副边绕组,也可以把副边绕组归算到原边绕组。下面就以副边绕组归算为例来说明其步骤。所谓的副边绕组归算,就是用一个与原边绕组具有相同匝数N1的绕组,去代替实际的.匝数为N2的副边绕组。归算的目的,仅仅是为了简化分析和计算,归算前后的变压器应该具有相同的电磁过程.能量传递关系。副边绕组是通过其电流所产生的磁动势去影响原边绕组的,因此,归算前后的副边绕组磁动势应该保持不变。这样将有相同的电流和功率从原边绕组进入变压器,并有同样的功率传递到副边绕组,最后输送给负载。如果设定归算后的各量用原来的符号加“′”表示,则归算规律如下: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 1.电流归算 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
根据归算前后的磁动势保持不变,有 本文来自www.eadianqi.com
自动控制网www.eadianqi.com版权所有 5.电动势与电压归算 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
由于归算前后磁动势保持不变,因此主磁通也不会改变,感应电动势就与所对应的匝数成正比,根据归算前后的副边绕组从原边绕组得到的视在功率不变,有 本文来自www.eadianqi.com
即 本文来自www.eadianqi.com 同理,二次侧漏磁电动势.端电压的折算值为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
3.阻抗归算 本文来自www.eadianqi.com 根据归算前后副边绕组的铜耗和无功功率保持不变的原则,有 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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同理, 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 根据以上的归算规律,变压器的基本方程式可归纳为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图5.14 变压器的T型等效电路图 5.15 变压器的Г型等效电路 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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图5.17 变压器负载运行时的相量图 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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