幹式變壓器空載運行的工作原理是什麼?
幹gan式shi變bian壓ya器qi空kong載zai運yun行xing是shi指zhi變bian壓ya器qi的de一yi次ci繞rao組zu接jie入ru電dian源yuan,二er次ci繞rao組zu開kai路lu的de工gong作zuo狀zhuang況kuang。此ci時shi,一yi次ci繞rao組zu中zhong的de電dian流liu稱cheng為wei變bian壓ya器qi的de空kong載zai電dian流liu。空kong載zai電dian流liu產chan生sheng空kong載zai磁ci場chang。在zai主zhu磁ci場chang(即同時交鏈一、二次繞組的磁場)的作用下,一、二er次ci繞rao組zu中zhong便bian感gan應ying出chu電dian動dong勢shi。幹gan式shi變bian壓ya器qi空kong載zai運yun行xing時shi,雖sui然ran二er次ci側ce沒mei有you功gong率lv輸shu出chu,但dan一yi次ci側ce仍reng要yao從cong電dian網wang吸xi取qu一yi部bu分fen有you功gong功gong率lv,來lai補bu償chang因yin磁ci通tong飽bao和he,在zai鐵tie芯xin內nei引yin起qi的de磁ci滯zhi損sun耗hao和he渦wo流liu損sun耗hao,簡jian稱cheng鐵tie耗hao。磁ci滯zhi損sun耗hao的de大da小xiao取qu決jue於yu電dian源yuan的de頻pin率lv和he鐵tie芯xin材cai料liao磁ci滯zhi回hui線xian的de麵mian積ji;woliusunhaoyuzuidacitongmiduhepinlvdepingfangchengzhengbi。lingwaihaicunzaikongzaidianliuyinqidetonghao。duiyubutongrongliangdebianyaqi,kongzaidianliuhekongzaisunhaodedaxiaoshibutongde。shanghaigainengdianqiyouxiangongsishizhuanzhu30餘年的幹式變壓器生產企業,下麵我們就簡單闡述一下幹式變壓器空載運行的原理!
引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注幹式變壓器30年)電話:189 1886 3098(微信同號)
經常會遇到這樣一個問題:對於理想幹式變壓器來(lai)說(shuo),一(yi)方(fang)麵(mian),通(tong)過(guo)原(yuan)線(xian)圈(quan)的(de)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)造(zao)成(cheng)原(yuan)線(xian)圈(quan)的(de)磁(ci)通(tong)量(liang)變(bian)化(hua),再(zai)通(tong)過(guo)鐵(tie)芯(xin)引(yin)起(qi)副(fu)線(xian)圈(quan)的(de)磁(ci)通(tong)量(liang)變(bian)化(hua),從(cong)而(er)在(zai)副(fu)線(xian)圈(quan)中(zhong)產(chan)生(sheng)電(dian)壓(ya),即(ji)因(yin)為(wei)原(yuan)線(xian)圈(quan)的(de)原(yuan)因(yin)才(cai)有(you)副(fu)線(xian)圈(quan)的(de)結(jie)果(guo);lingyifangmian,genjushuchugonglvyushurugonglvxiangdengdeyuanze,ruguofuxianquanduankai,meiyoushuchugonglv,jibianyaqikongzai,namejiuyinggaiyoushuchudianliuweiling,congerkezhiyuanxianquandedianliuyeyinggaiweiling;如果是這樣的話,既然原線圈電流為零,那麼也就不存在原線圈的電流變化,當然也就沒有原、副線圈的磁通量的變化,從而也就沒有輸出電壓了;而事實當然不是這樣,那又是為什麼呢?這樣的問題,一部分同學不得其解,其實,一部分老師也有類似的疑問;為了說明問題,我們先從幹式變壓器的原理入手,對幹式變壓器空載運行時的情況作一說明如下:
幹式變壓器的工作原理說明
(1)幹式變壓器是一種根據電磁感應規律變換交流電壓和交流電流強度的設備,在實際應用中,常常需要改變交流電的電壓;最zui簡jian單dan的de單dan相xiang幹gan式shi變bian壓ya器qi是shi由you一yi個ge閉bi合he的de鐵tie芯xin和he繞rao在zai鐵tie芯xin上shang的de兩liang個ge匝za數shu不bu同tong,彼bi此ci絕jue緣yuan的de線xian圈quan構gou成cheng,與yu電dian源yuan相xiang接jie的de線xian圈quan稱cheng為wei原yuan線xian圈quan,也ye簡jian稱cheng原yuan邊bian或huo初chu級ji;與負載相連的線圈稱為副線圈,也簡稱副邊或次級;
(2) 工作原理:原線圈上加上交流電壓U1,原線圈中就有了交變電流I1,它在鐵芯中產生變化的磁通量φ1,這個交變的磁通量不僅穿過原線圈,也穿過副線圈,因而在原、副線圈內分別產生交變的感應電動勢E1、E2;由於副線圈中有交變的感應電動勢存在,這樣可以把副線圈兩端看成是一個新的電源;當副線圈中的電路是閉合的,電路中就有交變電流產生。
(3)原、副線圈的感應電動勢、電壓和電流強度之間的關係
A、原、副線圈的感應電動勢和變壓器原副線圈匝數之間的關係:dangdianyuandejiaobiandianliuliuguoyuanxianquanshi,yuanfuxianquandianliuchanshengdecitongliangjuedabufentongguotiexin,chuanguozhelianggexianquandejiaobiancitongliangxiangtong,yinerzhelianggexianquandemeizachanshengdeganyingdiandongshixiangdeng;設原線圈匝數為N1,副線圈匝數為N2,穿過鐵芯的磁通量為φ,根據電磁感應定律得:在原、副線圈中產生的感應電動勢分別為:E1=N1△φ/△t,E2=N2△φ/△t ,所以,E1/E2=N1/N2,即原、副線圈中感應電動勢與匝數成正比;
B、輸入電壓U1與輸出電壓U2與原副線圈匝數之間的關係:在原線圈中感應電動勢E1起著阻礙電流變化的作用,它的方向與電源電流方向相反,和加在原線圈兩端的電壓U1作用相反,是反電動勢;如通過原線圈的電流為I1,原線圈的內阻為R1,根據歐姆定律得:U1=E1+I1R1;在副線圈中,E2起著電源電動勢的作用;設副線圈兩端的輸出電壓為U2,副線圈內電阻為R2,當它所連結的電路是閉合時,電流強度是I2,根據歐姆定律得:U2=E2—I2R2,通常R1、R2都很小可以忽略不計,所以U1=E1,U2=E2,U1/U2=E1/E2=N1/N2,即變壓器原副線圈的端電壓之比等於這兩個線圈的匝數之比。
C、原副線圈中電流強度和原副線圈匝數的關係:
當副線圈接有負載,在感應電動勢U2的作用下,副線圈就有電流I2通過,即有電能輸出;從能量轉換的觀點來看,副線圈有能量輸出,必然使原線圈從電源多吸收負載所需要的能量,通過原、副線圈的磁通量的變化傳給副線圈;當電源電壓U1保持不變,要使輸入能量增加,原線圈的電流必然增大,即從空載時的I0增加到I1;由於是理想變壓器,沒有能量的損失,因此有輸出功率與輸入功率相等,即有U1I1=U2I2,故有I1/I2=U2/U1=N2/N1 即變壓器工作時原副線圈中的電流強度與線圈的匝數成反比。
綜上所述,對於幹式變壓器而言,當變壓器空載時,原線圈有電流,但這個電流非常小;同tong時shi,我wo們men也ye看kan到dao,輸shu出chu功gong率lv與yu輸shu入ru功gong率lv相xiang等deng也ye隻zhi是shi一yi種zhong近jin似si,事shi實shi上shang,是shi不bu相xiang等deng的de,而er是shi輸shu入ru功gong率lv等deng於yu輸shu出chu功gong率lv和he其qi它ta損sun失shi的de能neng量liang之zhi和he;通常情況下,如果忽略能量的損失(這種損失較小)就認為輸出功率與輸入功率相等。