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自耦变压器
如果把变压器一次绕组和二次绕组合二为一,使二次绕组成为一次绕组的一部分,这种只有一个绕组的变压器称为自耦变压器。在高压输电系统中,自耦变压器主要用来连接两个电压等级相近的电力网,做联络变压器之用;在实验室常用具有滑动触点的自耦变压器获得可任意调节的交流电压;作为三相异步电动机的启动补偿器,对电动机进行降压启动。
自耦变压器与普通双绕组变压器的区别是:自耦变压器只有一个绕组,二次绕组是一次绕组的一部分,一次绕组和二次绕组之间不但有磁的耦合,还有电的联系。
单相降压自耦变压器的工作原理下面以此为例对其进行分析。
三相变压器的电路主要是指三相变压器的连接组。对于三相变压器而言
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为了提高供电的可靠性及使装置设备得到充分利用,发电厂和变电所都采用几台变压器并联运行。所谓并联运行,就是把几台变压器的一次绕组和二次绕组具有相同标号的出线端连接在一起(即相序一致),分别接到公共母线上,同时对负载供电。所示为两台变压器并联运行的接线图,为简化的表示形式。
目前的电力系统普遍采用三相制供电,因此三相变压器应用为广泛。有两种形式的三相变压器可供选择:一种是由3个单相变压器组成的三相组式变压器;另一种是由铁轭把3个铁芯柱连接在一起而构成的三相心式变压器。在实际运行过程中,三相变压器的电压、电流基本上是对称的,当所带负载为对称负载时,各相电压、电流大小相等,相位依次相差120°,所以只要知道任何一相的电压和电流,其余两相就可以根据对称关系求出。
1.三相变压器的磁路
(1)三相组式变压器。三相组式变压器由3个磁路相互独立的单相变压器组成,三相之间只有电的联系而无磁的联系,
与同容量的三相组式变压器相比,三相心式变压器具有材料节省(特别是硅钢片、油箱及变压器油)、结构简单、维护方便、占地面积小等优点,所以多数三相变压器采用心式结
变压器的铁损耗。
变压器的损耗包括铁损耗和铜损耗PCu两部分。对应变压器的磁路,在铁芯中产生的磁滞损耗和涡流损耗统称铁损耗。铁损耗与一次绕组上所加的电源电压大小有关,而与负载电流的大小无关,当电源电压一定时,铁芯中的磁通基本不变,故铁损耗也就基本不变,因此铁损耗又称为不变损耗。对应变压器的电路,在绕组中的直流电阻上产生的热损耗称为铜损耗PCu。铜损耗与负载电流的平方成正比,即随负载电流的变化而变化,因此铜损耗又称为可变损耗。
变压器效率的高低反映了变压器运行的经济性,是运行性能的重要指标。由于变压器是静止的电气设备,在能量转换过程中没有机械损耗,所以它的效率较高,一般的中小型变压器效率为95%~98%,大型变压器可达到99%以上。
变压器二次绕组侧端电压下垂或上翘的程度,可用电压变化率来表示,即当一次绕组侧接在额定频率和额定电压的电网上时,二次侧空载电压与在给定负载功率因数下二次绕组侧有电流时的二次绕组侧U2的算术差,与二次侧额定电压之比值,用来表示,则
电压变化率表征电网电压的稳定性,在一定程度上反映了电能的质量。越小,说明变压器二次绕组输出的电压越稳定,因此要求变压器的U越小越好。常用的电力变压器从空载到满载,电压变化率约为。电压变化率与变压器的参数及负载的性质有关,是变压器的主要性能指标之一。
由于步进电机是受脉冲信步进电机的优点步进电机的缺点
步进电机的主要缺点是效率较低,并且需要配上适当的驱动电源供给电脉冲信号。一般来说,它带负载惯量的能力不强,在使用时既要注意负载转矩的大小,又要注意负载转动惯量的大小,只有当两者选取在合适的范围时,步进电机才能获得满意的运行性能。此外,共振和振荡也常常是运行中出现的问题,特别是内阻尼较小的反应式步进电机,有时还要加机械阻尼机构。
步进电机的角位移量(或直线位移量)与电脉冲数成正比,所以步进电机的转速(或线速度)也与脉冲频率成正比。在步进电机的负载能力范围内,其步距角和转速大小不受电压波动和负载变化的影响,也不受环境条件如温度、气压、冲击和振动等影响,它仅与脉冲频率有关。因此,步进电机适于在开环系统中作执行元件。这种步进电机的步距角可以做得较小,启动和运行频率较高,对于相数多且直径和长度又有限制的反应式步进电机来说,在磁极布置上要比以上两种灵活,但是铁芯的错位工艺比
②步进电机控制性能好,通过改变脉冲频率的高低就可以在很大范围内调节步进电机的转速(或线速度),并能快速启动、制动和反转。若用同一频率的脉冲电源控制几台步进电机时,它们可以同步运行。