電機-變壓器 二（1）

二、变压器的运行分析

2.2变压器的空载运行

变压器的一次绕组接交流电源,二次绕组开路,负载电流为零(即空载)时的运行,称为空载运行

一次和二次绕组的感应电动势，电压比:

1.物理情况

2.电压方程

3.变压器的变比及变压原理

k

主磁通和激磁电流

主磁通

通过铁心并与一次、二次绕组相交链的磁通，用 表示.

激磁电流

产生主磁通所需要的电流，用 表示。
空载运行时，空载电流就是激磁电流，即
激磁电流包括两个分量，一个是磁化电流 ,一个是铁耗电流 。
磁化电流:
用于激励铁心中的主磁通，属于无功电流。对已经制成的变压器， 的大小和波形取决于主磁通 和铁心磁路的磁化曲线
当磁路不饱和时，磁化曲线是直线，磁化电流与磁通成正比。
铁耗电流:
由于铁心中存在铁心损耗，故激磁电流 中除无功的磁化电流 外，还有一个与铁心损耗相对应的铁耗电流 ，与 同相位。
于是用复数表示时，激磁电流 为

激磁阻抗

1.磁化电抗与铁耗电阻

磁化电抗：式中 称为变压器的磁化电抗，是表征铁心磁化性能的一个参数。
另外：
铁耗电阻： 称为铁耗电阻，是表征铁心损耗的一个参数。

2.激磁电抗与激磁电阻

激磁电抗：是表征铁心的磁化性能的一个等效参数;

激磁电阻：是表征铁心损耗的一个等效参数。

激磁阻抗：

2-3 变压器的负载运行

变压器的一次绕组接到交流电源，二次绕组接到负载阻抗 时，二次绕组中便有电流流过，这种情况称为变压器的负载运行

磁动势平衡和能量传递

磁动势平衡关系

能量传递

式中，左端的负号表示输入功率，右端的正号表示输出功率。上式说明，通过一次、二次绕组的磁动势平衡和电磁感应关系，一次绕组从电源吸收的电功率就传递到二次绕组，并输出给负载。这就是变压器进行能量传递的原理。

磁动势方程

上式表明负载时用以建立主磁通的激磁磁动势是一次和二次绕组的合成磁动势。
正常负载时，i1和i2都随时间正弦变化，此时磁动势方程可用复数表示为：

漏磁通和漏磁电抗

漏磁通

在实际变压器中，除了通过铁心、并与一次和二次绕组相交链的主磁通φ之外，还有少量仅与一个绕组交链且主要通过空气或油而闭合的漏磁通。
一次绕组的漏磁通：由电流 产生且仅与一次绕组相交链的磁通，用 表示；
二次绕组的漏磁通：由电流 产生且仅与二次绕组相交链的磁通，用 表示。

漏磁电抗

和 分别称为一次和二次绕组的漏磁电抗，简称漏抗
漏抗是表征绕组漏磁效应的一个参数,且都为常值。