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变压器电压比计算公式及使用举例

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楼主
发表于 2020-3-18 22:07:52 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
在一般的电力变压器中,绕组电阻压降很小,可以忽略不计,因此在原边绕组中可以认为电压U1=E1。由于副边绕组开路,电流I2=0,它的端电压U2与感应电动势E2相等,即U2=E2。所以由上面的原、副边感应电动势公式得:
变压器电压比计算公式及使用举例
公式中K为原边电压U1和副边电压U2之比,这个K的数值称为变压器的变压比。
由上是表明,变压器原、副边绕组的电压比等于原、副绕组的匝数比,因此如果要原、副边绕组有不同的电压,只要改变他们的匝数即可。当N1>N2时,K>1,变压器降压;当N1<N2时,K<1,变压器升压。
对于已经支撑的变压器而言,其K为定值,故副边电压和原边电压成正比,也就是说副边电压随着原边电压的升高而升高,降低而降低。但加载原边绕组两端的电压必须为额定值。因为,当外加电压比额定电压略有超过时,原边绕组中通过的电流将大大增加,如果把额定电压为220V的变压器错误的接到380V的线路上,则原绕组的电流将急剧增大,致使变压器烧毁。
把变压器的副边绕组负载接通后,在副边电路中有电流I2通过,此时,称变压器负载运行。由于副边绕组中电流I2也将在铁芯中产生磁通(即自感应现象),这种磁通对于原边电流所产生的磁通而言,是起去磁作用的,即铁芯中的磁通应为原边、副边绕组中电流产生的磁通的合成。但在外加电压U1和电源频率f不变的条件下,由近似公式:
变压器电压比计算公式及使用举例
上式中可以看出,合成磁通Φ应基本保持不变。因此,随着I2出现,原边绕组中通过的电流I1将增加,这样才能使得原绕组中的磁通以免体校副绕组的磁通,另一面维持铁芯中的合成磁通保持不变。由此可知,变压器原边电流I1的大小是由副边电流I2的大小来决定的。
从能量观点来看,变压器原边线圈从电源吸取的功率P1应等于副边线圈的输出功率P2(忽略变压器的线圈电阻和磁通的传递损耗),即:
P1=P2 或 I1U1=I2U2
所以变压比:
变压器电压比计算公式及使用举例
由此可见,变压器原边、副边的电流比与他们的匝数比或电压比成反比。例如一台变压器的匝数N1<N2,是升压变压器,则电流I1>I2;如果绕组匝数N1>N2为降压变压器,则电流I2>I1。也就是说,电压高的一边电流小,而电压低的一边电流大。

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沙发
 楼主| 发表于 2020-3-18 22:08:14 | 只看该作者
怎么计算变压器的电压比,首先要弄清楚变压器中初级次级电压与线圈圈数间的关系,弄明白什么是升压变压器,什么是降压变压器,然后再去计算变压器的电压比,就会明了很多了。
变压器两组线圈圈数分别为N1和N2,N1为初级,N2为次级。
在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1时,其感应电动势要比初级所加的电压还要高,这种变压器称为升压变压器:当N2<N1时,其感应电动势低于初级电压,这种变压器称为降变压器。
初级次级电压和线圈圈数间的关系:
U1/U2=N1/N2
式中n称为电压比(圈数比),当n<1时,则N1>N2,U1>U2,该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器.
另有电流之比I1/I2=N2/N1
电功率P1=P2
注意:以上变压器电压比计算公式,只在理想变压器只有一个副线圈时成立。
当有两个副线圈时,P1=P2+P3,U1/N1=U2/N2=U3/N3,电流则须利用电功率的关系式去求,有多个时按此方法处理。
变压器电压比的计算注意事项:
1、变压器的几组线圈之间的变压比就是他们之间的匝数比。因此我们在关注变压比的计算时,首先去关心他们的匝数比。
2、变压器的电压比是变压器性能的主要指标之一。国家标准有明确的规定,两组线圈之间的变比误差要小于0.5%。
3、电压比可以有小数,而线圈的匝数是必须要正整数,再加上试验有误差。不管你的检测设备有多好,技术有多精,误差肯定是有的。因为你所施加的电压很低。
4、为了让变比检测结果顺利过关(不合格也是很难处理的),变压器制造厂的设计内控误差标准为0.25%。
5、通常我们是这样计算的:先确定低压线圈在额定电压下的匝数,并得到每匝电压的数值。每匝电压et=U2(低压额定值)/W(低压匝数)(单位:V/匝)。
如:低压(相电压)231伏,匝数取18匝。et=12.8333.
6、用et值去计算高压每档额定电压下的匝数。
如:高压线电压为10000伏,Y接,相电压为5774伏 +5%时的相电压为:6062V。-5%时为:9500/根号3=5484.82V(这本身就有计算误差了)。
整理得到相电压为:6062 5774 5485 用et去计算得到:匝数分别为:
472.34 449.9 427.4
取整得(匝) 472 450 427
7、计算误差为:((6062-12.833*472)/6062)*100%=0.077%<0.25%(合格)。
8、一般计算合格的情况下,检测都能合格。用变比电桥测量,可以直接读出误差数值。

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