船舶電氣與自動化勵志博學?厚德創新輪機工程技術專業第二章船舶電機與電力拖動系統第一節

變壓器船舶電氣第一節變壓器

一、變壓器的基本結構與工作原理(一)變壓器的基本結構船舶電氣1.鐵芯

鐵芯分鐵芯柱和鐵軛兩部分，鐵芯柱上裝有繞組，鐵軛是聯接兩個鐵芯柱的部分，其作用是使磁路閉合。2.繞組

繞組是變壓器的電路部分，常用絕緣銅線（漆包線）或鋁線繞制而成，近年來還有用鋁箔繞制的。3.冷卻方式1)利用其自身周圍空氣流通而自行冷卻的干式變壓器；2)將變壓器盡在變壓器油中，利用油的對流進行冷卻的油浸式變壓器。目前船舶電力系統中都采用干式變壓器。船舶電氣(二)變壓器的銘牌(1)額定容量SN:變壓器的額定視在功率,單位為伏安(VA)或千伏安(kVA)。(2)額定電壓U1N/U2N:U1N為原邊輸入電壓(即電源電壓)的額定值;U2N是在原邊接額定電壓時,副邊開路時其輸出的端電壓。對于三相變壓器,U1N、U2N均為線電壓。(3)額定電流I1N/I2N:分別為原、副邊的額定電流值。此外,變壓器銘牌上通常還標注有額定頻率、額定效率、溫升、三相接法等參數。船舶電氣(三)變壓器的工作原理1.變壓原理E1=4.44?N1Фm

E2=4.44?N2Фm

船舶電氣式中K為變壓器原、副邊繞組的匝數比，也稱為變壓比或變比。2.變流作用根據變壓器負載運行的磁勢平衡方程式

，在忽略空載電流I0時，原、副邊繞組中電流的大小關系為I1N1≈I2N2，即3.阻抗變換原理船舶電氣圖2-3阻抗變換原理變壓器一次側的等效阻抗模，為二次側所帶負載的阻抗模的K2倍(四)變壓器的外特性及電壓變化率船舶電氣變壓器的電壓變化率定義為(五)變壓器的效率二、三相變壓器的組成與應用(一)三相變壓器的組成運用變壓器進行三相電壓變換的方法主要有三相組合變壓器變壓和三相變壓器變壓。此外,在某些特殊場合也可以采用兩臺單相變壓器V形連接變壓。1.三相組合變壓器

三相組合變壓器(也稱三相變壓器組)是采用三臺同型號的單相變壓器分別對三相電源的每一相進行變壓。具有備用容量小，便于維修保養的優點。船舶電氣圖2-5“V”形聯接的三相變壓器組2.三相變壓器船舶電氣三相原邊繞組已接成星形連接,副邊繞組三角形連接,當原邊輸入為三相對稱電壓時,三相副邊繞組輸出的三相電壓也一定為三相對稱電壓。原、副邊繞組輸出的電壓比也取決于原、副邊繞組的匝數比,而原、副邊線電壓比還取決于不同的接法。假如原、副邊繞組比為k,原邊星形、副邊三角形,則輸入線電壓與輸出線電壓之比為

k∶1。(二)三相變壓器的同名端

變壓器三相繞組的星形、三角形連接不是隨便進行的,在連接之前必須先標出變壓器原、副邊繞組的同名端,再按一定的規則進行星形、三角形連接;

以A、B、C和a、b、c分別表示原、副邊繞組的首端;X、Y、Z和x、y、z別表示原、副邊繞組的尾端,即A和a、B和b、C和c互為同名端,同理X和x、Y和y、Z和z也互為同名端.1.同名端交流測定法

當一側繞組加上交流電壓時,若電壓表中的讀數高于所加的電壓,該讀數為兩個繞組中的感應電勢之和,說明這兩個繞組為正向串聯,即被連接的兩端(圖中X和x)為異名端;若電壓表中的讀數低于所加的電壓,則為兩個繞組中的感應電勢之差,即被連接的兩端為同名端。船舶電氣圖2-7三相變壓器的

單相同名端測量船舶電氣圖2-8三相變壓器的同名端

的直流測量法2.同名端直流測定法

一側繞組接一個小直流電源,若開關S合上瞬間,另一側繞組所接的直流毫安表的指針正偏,則與電流表正極的連接端與另一繞組中與電源正極的連接端為同名端(圖中A和a);若指針反偏,則該兩端為異名端。(三)三相變壓器在船舶中的應用

在船舶電力系統和控制系統中,變壓器主要應用于照明、應急照明、廚房照明、控制電源以及各種儀用互感器中;在采用電力推進船舶中,變壓器還用于動力主回路的升壓和降壓。

船用低壓變壓器大多采用干式風冷形式;中壓電力推進變壓器則多采用水冷形式。

照明變壓器為三相變壓器,二次側采用三角形接法,采用三相三線向照明系統供電。因此,船舶電力系統的絕緣檢測非常重要,不僅主回路要在線檢測絕緣電阻,變壓器二次