第2篇变压器变压器是电力系统中的重要电气设备，它是电力输配电系统的核心装置，同时也是电气控制系统中不可缺少的元器件。本篇主要介绍单相双绕组变压器的结构和原理，着重讨论单相变压器的电磁关系以及运行特性，并简要讨论三相变压器特点和并联运行的条件，最后简要介绍常用的自耦变压器、仪用互感器和电焊变压器的原理、结构和特点。第4章单相变压器本章重点是通过阐述单相变压器的电磁过程，得出电动势平衡方程式、等效电路和相量图，在此基础上，分析变压器的稳态运行性能。4.1变压器的工作原理与结构变压器是一种静止的装置，它是依靠磁耦合的作用，将一种等级的电压与电流转换成另一种等级的电压与电流，起着传递电能的作用。4.1.1变压器的工作原理下面以单相双绕组变压器为例分析其工作原理：在一个闭合的铁心上缠绕两个绕组，其匝数既可以相同，也可以不同，但一般是不同的。如图4.1所示，两个绕组之间只有磁的耦合，而没有电的联系。图4.1单相双绕组变压器原理图与电源相连的绕组，接受交流电能，通常称为原边绕组(初级绕组、原边绕组)，以A、X标注其出线端；与负载相连的绕组，送出交流电能，通常称为副边绕组(次级绕组、副边绕组)，以a、x标注其出线端。与原边绕组相关的物理量均以下角标“1”来表示，与副边电机与拖动·76··76·绕组相关的物理量均以下标“2”来表示。例如原边的匝数、电压、电动势、电流分别以N1、u1、e1、i1来表示；副边的匝数、电压、电动势、电流分别以N2、u2、e2、i2来表示。对一台降压变压器而言，原边绕组即为高压绕组，副边绕组则是低压绕组；与此相反，升压变压器的高压绕组指的是副边绕组。当原边绕组接通电源，便会在铁心中产生与电源电压同频率的交变磁通Φ。忽略漏磁，该磁通便同时与原、副边绕组相交链，耦合系数kc=1，这样的变压器称为理想变压器。根据电磁感应定律，在原、副边绕组便会感应出电动势，分别为11ddeNtΦ=−(4.1)22ddeNtΦ=−(4.2)于是可得电动势比：12eke=。若磁通、电动势均按正弦规律变化，k称为变压器的变比，也称为匝比，通常用有效值之间的比值来表示：12EkE=。当副边绕组开路(即空载)时，如忽略绕组压降(仅占u1的0.01%不到)，则有：11ue=(4.3)22ue=(4.4)不计铁心中由磁通Φ交变所引起的损耗，根据能量守恒原理，可得1122UIUI=(4.5)由此可以看出：112221EUIkEUI===。式(4.5)表明，理想变压器的原、副边绕组的视在功率相等，变压器的视在功率称为变压器的容量。4.1.2变压器的应...
