高中物理 第4章 遠(yuǎn)距離輸電 第1節(jié) 三相交變電流 三相變壓器的誕生素材 魯科版選修3-2（通用）

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1、三相變壓器的誕生 1888年，俄國科學(xué)家多利沃—多布羅夫斯基提出三相電流可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，并發(fā)明三相同步發(fā)電機(jī)和三相鼠籠式電動機(jī)。1889年，他為解決三相電流的傳輸及供電問題，開始研究三相變壓器。與當(dāng)時的單相變壓器相比，多利沃—多布羅夫斯基三相變壓器的原邊、副邊線圈并無太大差別，主要區(qū)別是在鐵心布置方面。當(dāng)年，他申請第1個三相變壓器鐵心的專利，3個心柱在周向垂直對稱布置，上、下與兩個軛環(huán)相連。這種結(jié)構(gòu)類似歐洲中世紀(jì)的修道院，故稱為“Tempeltype(寺院式)”，如圖1(a)所示。“寺院式”結(jié)構(gòu)后來又發(fā)展出圖1(b)和圖1(c)式。1891年，西門子公司又首先采用了框式鐵心，見圖1(d)

2、。 圖1??三相變壓器鐵心 世界上第一臺三相變壓器出現(xiàn)于1891年。當(dāng)年8月，世界博覽會在德國法蘭克福(Frankfurt)召開，會議組織者為了展示交流電的輸送和應(yīng)用，在175km外的德國勞芬(Lauffen)的波特蘭(Portland)水泥廠內(nèi)裝設(shè)了一套三相水輪發(fā)電機(jī)組(210kVA，150r/min，40Hz，相電壓55V)，向博覽會上的1000盞電燈和一臺100馬力的三相感應(yīng)電動機(jī)供電。為此，德國通用電氣公司(AEG)和瑞士奧立康(Oerlikon)廠分別為勞芬-法蘭克福工程提供了4臺和2臺三相變壓器。在勞芬，AEG公司提供了2臺三相升壓變壓器(每臺100kVA，變比為1∶160，Y-Y接)，Oerlikon工廠提供了一臺升壓變壓器(150kVA，變比為1∶155)；在法蘭克福的兩座降壓變電所，則分別裝有2臺AEG公司生產(chǎn)的三相降壓變壓器(變比為123∶1)向電動機(jī)供電，以及一臺Oerlikon工廠生產(chǎn)的三相降壓變壓器(變比為116∶1)向1000盞電燈供電。實(shí)測變壓器的最高效率已達(dá)到96%。圖2為AEG公司制造的三相變壓器。 圖2??AEG公司三相變壓器(1891年)