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变压器的空载运行时的磁动势、磁通
发布时间 : 2018-11-21
变压器的一次绕组接在交流电源上,二次绕组开路(opencircuit),负载电流为零,这
种工况称为空载运行(noloadoperation)。
图2-1所示为一台空载运行的单相双绕组变压器,其一次绕组的匝数为N1,端子为A、X;二次绕组的匝数为N2,
端子为a、x。下面先分析空载运行时的电磁关系,并在此基
础上得出电压方程式、相量图和等效电路。
1.空载运行时的磁动势、磁通
空载运行时,一次绕组外施正弦交流电压u1,其中有交流电流i0
流过,该电流称为空载电流(no-loadcurrent)。i0
产生交变的空载磁动势F0=N1i0,作用在变压器磁路上,产生交变的磁通。该磁通的实际分布情况是很复杂的,为了分析方便,将其等效地分为和
σ1两部分,如图21所示。磁通 通过铁心闭合,与一、二次绕组都相链,称为主磁通(mainflux)。主磁通通过的铁心为变压器的主磁路(mainmagneticcircuit)。磁通σ1
与一次绕组本身相链,称为一次绕组漏磁通(leakageflux)。漏磁通通过的路径为漏磁
路,由部分铁心和非铁磁材料(如变压器油、空气等)构成。变压器空载运行时,二次绕组中没有电流,主磁通仅由一次绕组电流i0产生,因此i0
也称为励磁电流(excitingcurrent)。相应地,F0称为励磁磁动势(excitingMMF)。由于是交流电流励磁,铁心中的磁通是交变的,由此变压器铁心磁路是交流磁路。
漏磁通经过的漏磁路虽然由铁心和非铁磁材料两部分组成,但由于非铁磁材料的磁
导率远小于铁心的磁导率,因此漏磁路的磁导主要取决于非铁磁材料部分的磁导,它比主磁路的小得多。所以在同一个励磁磁动势F0
的作用下,产生的一次绕组漏磁通在数量上要远小于主磁通。空载运行时,一次绕组漏磁通仅占总磁通的0.1%~0.2%。
交变的一次绕组漏磁通仅在一次绕组中感应产生电动势,而交变的主磁通同时与一、二次绕组交链,在一、二次绕组中都感应出电动势,起着将电能从一次绕组传递到二次绕
组的媒介作用。
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