15铁心线圈与变压器

1、铁心线圈与变压器铁心线圈与变压器 第第1515章章 15.3 15.3 电磁铁电磁铁 15.1 15.1 磁路的基本概念磁路的基本概念 15.2 15.2 铁心线圈电路铁心线圈电路 15.4 15.4 变压器变压器 第第1515章章 铁心线圈与变压器铁心线圈与变压器 学习目标学习目标 l 了解磁路的基本物理量和基本定律；了解磁路的基本物理量和基本定律； l 了解铁磁性材料的磁性能以及磁损耗概念；了解铁磁性材料的磁性能以及磁损耗概念； l 理解交流铁心线圈电路的基本电磁关系以及理解交流铁心线圈电路的基本电磁关系以及 l 电压电流关系；电压电流关系； l 了解电磁铁的基本结构以及工作原理；了解电磁

2、铁的基本结构以及工作原理； l 了解变压器的基本结构、同极性端及特殊变压了解变压器的基本结构、同极性端及特殊变压 l 器的特点；器的特点； l 掌握变压器的工作原理及额定值的意义。掌握变压器的工作原理及额定值的意义。 磁路：主磁通所经过的闭合路径。磁路：主磁通所经过的闭合路径。 线圈通入电流后，产生线圈通入电流后，产生 磁通，分主磁通和漏磁通。磁通，分主磁通和漏磁通。 ：主磁通主磁通 ：漏磁通漏磁通 铁心铁心 （导磁性能好（导磁性能好 的铁磁性材料）的铁磁性材料） 线圈线圈 15.1 15.1 磁路的基本概念磁路的基本概念 1 u 2 u i 15.1.1 15.1.1 磁路的基本物理量磁路的

3、基本物理量 S B = 磁感应强度（磁通密度磁感应强度（磁通密度）：）：B：单位：特斯拉单位：特斯拉（T） 磁通磁通： ： ：单位：韦伯单位：韦伯（Wb） 磁动势磁动势：F：单位：安单位：安（A） 磁场强度磁场强度：H：单位：安单位：安/ /米米（A/m） 磁导率磁导率： ：单位：亨单位：亨/ /米米（H/m） F = =N IN I l H N IN I = 表征各种材料导磁能力的物理量表征各种材料导磁能力的物理量 B H= 真空中的磁导率真空中的磁导率( )( )为常数为常数 0 称为这种材料的相对磁导率称为这种材料的相对磁导率 一般材料的磁导率一般材料的磁导率 和真空中的磁导率和真空中的

4、磁导率 0之比之比， 0 = r 1 r ，则称为磁性材料则称为磁性材料 1 r ，则称为非磁性材料则称为非磁性材料 -7 0104 = p 非磁性材料非磁性材料：磁导率低，如真空、空气；：磁导率低，如真空、空气； 磁性材料磁性材料：磁导率高，如铁磁物质。：磁导率高，如铁磁物质。 分子中的电子环绕原子核运分子中的电子环绕原子核运 动和本身的自转运动形成分动和本身的自转运动形成分 子电流，分子电流产生磁场。子电流，分子电流产生磁场。 每个分子基本上相当于一个每个分子基本上相当于一个 小磁铁。小磁铁。 磁性物质内，分成许多小区域，分子间的特殊作用磁性物质内，分成许多小区域，分子间的特殊作用 力使每

5、个区域内的分子磁铁排列整齐，显示磁性，力使每个区域内的分子磁铁排列整齐，显示磁性， 称为：磁畴。称为：磁畴。 磁畴磁畴 在没有外电场作用时，各磁畴排列混乱，磁场互相在没有外电场作用时，各磁畴排列混乱，磁场互相 抵消，对外不显磁性。抵消，对外不显磁性。 15.1.2 15.1.2 铁磁性材料的磁性能铁磁性材料的磁性能 B0 在铁心上绕上线圈，通入在铁心上绕上线圈，通入 电流，产生磁场：电流，产生磁场： B0 B0：以空气为介质产生的：以空气为介质产生的 磁感应强度。磁感应强度。 B0 Bj 在外磁场的作用下，磁畴在外磁场的作用下，磁畴 就顺向外磁场的方向，显就顺向外磁场的方向，显 示出磁性，产生

6、很强的磁示出磁性，产生很强的磁 化磁场。化磁场。 B0 外电流越大，磁化磁场越大，外电流越大，磁化磁场越大， 当外电流增大到一定值时，当外电流增大到一定值时， 磁畴全部转向外磁场的方向，磁畴全部转向外磁场的方向， Bj最大。最大。 Bj 结论：结论： （1）用铁磁材料作磁路时，通入不大的励磁电流，）用铁磁材料作磁路时，通入不大的励磁电流， 可产生足够大的磁通和磁感应强度。可产生足够大的磁通和磁感应强度。 （2）用铁磁材料作磁路时，可以做成大电感。）用铁磁材料作磁路时，可以做成大电感。 LB i NBS i N i L = = = = 非磁性材料没有磁畴的结构，不具有磁化的特性。非磁性材料没有磁

7、畴的结构，不具有磁化的特性。 H （4）铁磁材料的）铁磁材料的 不是常数，不是常数， 随电流变化。随电流变化。 （5）铁心线圈的电感是随电流变化的。）铁心线圈的电感是随电流变化的。 l SN L 2 = =铁心线圈是非线性电感。铁心线圈是非线性电感。 （3）磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着）磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着 外磁场的增强而无限增强，当外磁场增大到一定值时，外磁场的增强而无限增强，当外磁场增大到一定值时， 全部磁畴的磁场方向都转向与外磁场的方向一致。这全部磁畴的磁场方向都转向与外磁场的方向一致。这 时：磁化磁场的磁感应强度时：磁化磁场的磁感应强度Bj 即达到饱和值

8、。即达到饱和值。 空心线圈是线性电感。空心线圈是线性电感。 非线性！非线性！ 不是不是 常数常数 矫顽力矫顽力矫顽磁力矫顽磁力 剩磁剩磁剩磁剩磁 磁滞性磁滞性 磁饱和磁饱和 非线性非线性 铁磁性材料的磁性能铁磁性材料的磁性能 非线形；强磁化性；磁饱和性；磁滞性。非线形；强磁化性；磁饱和性；磁滞性。 基本磁化曲线：基本磁化曲线：B=f（H）或或 =f（I） H（I） B( ) ) 0 Q P B （ ） H （I） t i 励磁电流励磁电流励磁电流励磁电流 t i 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 1 根据磁性能，磁性材料又可分为三种：根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁

9、材料软磁材料 （磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料永磁材料 （磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料矩磁材料（滞回（滞回 线接近矩形。可用做记忆元件）。线接近矩形。可用做记忆元件）。 B （ ） H （I） B （ ） H （I） B （ ） H （I） 对于均匀磁路对于均匀磁路 15.1.3 15.1.3 磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律 则：则： I N S L 由于磁性材料由于磁性材料 的的 不为常数，磁路欧姆不为常数，磁路欧姆 定律只用作定性分析，不做定量计算。定律只用作定性分析，不做定量计算。 s l Rm

10、= = 令：令： Rm 称为磁阻称为磁阻 m R L SNI F = = 注意！注意！ 磁路和电路的比较磁路和电路的比较 磁通磁通 磁压降磁压降 HL 磁动势磁动势 IN F = 电动势电动势电流电流电压降电压降 UEI 电路电路 R + _ E I U 磁路磁路 I N 磁阻磁阻 S l R m = 电阻电阻 S l R = m R F = 欧姆定律欧姆定律 R E I = 欧姆定律欧姆定律 m R F = = F 反映通电线圈励磁能力的大小反映通电线圈励磁能力的大小 Rm 表示磁路的材料对磁通起阻碍作用的物理量。表示磁路的材料对磁通起阻碍作用的物理量。 反映磁路导磁性能的强弱，它只与反映磁

11、路导磁性能的强弱，它只与 磁路的尺寸、材料的导磁率有关。磁路的尺寸、材料的导磁率有关。 对于不同材料或不同截面组成的几段磁路，对于不同材料或不同截面组成的几段磁路， 磁路的总磁阻为各段磁阻之和。磁路的总磁阻为各段磁阻之和。 m R F = = IN F = S l R m m = 一定：一定： 大大Rm小小F小小I小小 小小Rm大大F大大I大大 I一定：一定： 大大Rm小小 大大 小小Rm大大 小小 对带有空气隙的磁路对带有空气隙的磁路 l1 、 1 l2 、 2 0.5l0 m02mm1m RRRR = = 总总 00 0 22 2 11 1 S l S l S l = = Rm0中，虽然中

12、，虽然l0很小，但很小，但 0很小，因此很小，因此Rm0很大，很大， 使整个磁路的磁阻大大增加。使整个磁路的磁阻大大增加。 I不变：不变：Rm大大 小小 不变：不变：Rm大大 I大大 电工设备的磁路中要电工设备的磁路中要 尽量减小空气隙尽量减小空气隙. . 例例1 1 一环型铁心线圈，尺寸如图示，铁心材料为铸钢，磁路一环型铁心线圈，尺寸如图示，铁心材料为铸钢，磁路 中含有长度为中含有长度为0.20.2厘米的空气隙。设线圈中通有厘米的空气隙。设线圈中通有1A1A的电的电 流，如要得到流，如要得到0.9T0.9T的磁感应强度，试求线圈匝数。的磁感应强度，试求线圈匝数。 15cm 10cm 0.2c

13、m I 解解: : 磁路的平均长度为磁路的平均长度为L=(10+15)*3.14=39.2cm 铸钢磁路的长度为铸钢磁路的长度为L1=39.2-0.2=39cm 查磁化曲线查磁化曲线, ,当当B=0.9T时，时，H=500A H1L1=5003910-2=195A 气隙磁路长度为气隙磁路长度为 H0L0= B0 L0/ 0 =1440A NI=H1L1+ H0L0 =1635A ? L0=0.2cm 0=4pp10-7Hm 励磁电流励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流。（线圈中的电流）在磁路中用来产生磁通的电流。（线圈中的电流） 15.2 铁心线圈电路铁心线圈电路 分类：分类： 直流铁心线圈直

14、流铁心线圈 交流铁心线圈交流铁心线圈 励磁电流为直流电励磁电流为直流电 励磁电流为交流电励磁电流为交流电 将线圈绕制在铁心上就构成了铁心线圈。将线圈绕制在铁心上就构成了铁心线圈。 15.2.1 15.2.1 直流铁心线圈直流铁心线圈 励磁电流为直流：励磁电流为直流： R U I= = （R 为线圈的电阻）为线圈的电阻） I U U 一定一定I一定，与磁路特性无关；一定，与磁路特性无关； 磁动势恒定：磁动势恒定：F=N I 磁通：磁通：)( m R F = = Rm一定一定 一定，恒定磁通，无感应电动势产生；一定，恒定磁通，无感应电动势产生； 功率损耗：功率损耗：P= I2R 只由线圈中的电流和

15、线圈电阻决定。只由线圈中的电流和线圈电阻决定。 直流电磁铁磁路如图示。分析直流电磁铁磁路如图示。分析 在衔铁吸合前后的电流、磁通在衔铁吸合前后的电流、磁通 的变化情况。的变化情况。 I U 1 1）因电流只与电源电压和线圈电阻有关，）因电流只与电源电压和线圈电阻有关， 所以，吸合前后电流不变：所以，吸合前后电流不变：I=U/R 2 2）因磁动势一定，）因磁动势一定，F=NI 吸合前，磁路中气隙大，磁阻大，吸合前，磁路中气隙大，磁阻大， 小；小； 吸合后，磁路中气隙小，磁阻小，吸合后，磁路中气隙小，磁阻小， 大。大。 )( m R F = = 例例2 2 ：主磁通主磁通 ：漏磁通漏磁通 u e

16、e i 15.2.2 15.2.2 交流铁心线圈交流铁心线圈 交流励磁：交流励磁： 线圈中上加正弦交流电压，励磁电流为交线圈中上加正弦交流电压，励磁电流为交 流电流流电流 产生交变磁通产生交变磁通 在线圈中产生感应电动势在线圈中产生感应电动势 u i （i N） e= -N d d t e = -N d d t 电流与磁通方向符合右螺旋法则电流与磁通方向符合右螺旋法则 电路方程：电路方程：eeuu R - - - - = =)()( ：漏磁通，很小；漏磁通，很小； R：线圈电阻，线圈电阻， 很小，很小， 1. 1.基本电磁关系基本电磁关系 u e e i 假设假设 t m sin= 则则 tf

17、N m p pcos2= = 最大值最大值 有效值有效值 m m fN U U44. 4 2 = = tNu m cos m m fN U p p2 dt d Neu - -= =- - 2 2、功率损耗、功率损耗 P=Pcu+ Pfe 铜损铜损：Pcu =I2Rcu 铁损铁损：Pcu = Ph+ Pe Ph：磁滞损耗磁滞损耗： 铁心材料的磁滞回线面积铁心材料的磁滞回线面积 采用软磁性材料做铁心可以减少磁滞损耗。采用软磁性材料做铁心可以减少磁滞损耗。 Pe：涡流损耗：涡流损耗： 与铁心的截面积、电源频率、与铁心的截面积、电源频率、 磁感应强度有关。磁感应强度有关。 采用顺磁场方向的硅钢片叠成的

18、铁心可以采用顺磁场方向的硅钢片叠成的铁心可以 减少涡流损耗。减少涡流损耗。 mNfU 44. 4 当外加电压当外加电压U、频率、频率 f 与线圈匝数与线圈匝数N一定时，一定时， 便一定。与便一定。与 磁路的导磁材料和尺寸无关。磁路的导磁材料和尺寸无关。 m m 3. 3.交流磁路的特点交流磁路的特点 mR 一定，磁动势一定，磁动势IN 随磁阻随磁阻 的变化而变化的变化而变化； m m R IN = = u i X0 RFe RcuX 线圈线圈 铁心铁心 交流铁心线圈的交流铁心线圈的 串联等效电路：串联等效电路： u i X0 RFe RcuX 线圈线圈 铁心铁心 RCu: 线圈电阻。线圈电阻。

19、 2 Cu Cu I P R = = X : 漏磁通引起的感抗。漏磁通引起的感抗。 i N LX = = = RFe: 铁心电阻。铁心电阻。 2 Fe Fe P R I = X0: 铁心存储能量引起的感抗。铁心存储能量引起的感抗。 0 2 Fe Q X I = 在吸合过程中若外加电压在吸合过程中若外加电压U不变不变, ,则则 不变。不变。 i u m R IN = = 电磁铁吸合后电磁铁吸合后( (气隙小）气隙小） 小小 电流小。电流小。 m R 如果气隙中有异物卡住，电磁铁长如果气隙中有异物卡住，电磁铁长 时间吸不上，线圈中的电流一直很时间吸不上，线圈中的电流一直很 大，将会导致过热，把线圈

20、烧坏。大，将会导致过热，把线圈烧坏。 交流电磁铁磁路如图示。分析交流电磁铁磁路如图示。分析 在衔铁吸合前后的电流、磁通在衔铁吸合前后的电流、磁通 的变化情况。的变化情况。 电磁铁吸合前电磁铁吸合前( (气隙大）气隙大） 大大 电流大；电流大； m R 例例3 3 注意！注意！ R U I = (U不变，不变，I不变）不变） m R IN = m RIN = ( I 随随 Rm 变化）变化） fN U m 44. 4 = m （ U不变时，不变时， 基本不变基本不变） 直流磁路直流磁路 交流磁路交流磁路 磁路磁路小结小结 （ 随随Rm变化）变化） 思考思考 (1)将交流铁心线圈接到与其额定电压值

21、相等的直流将交流铁心线圈接到与其额定电压值相等的直流 电压上，会产生什么现象？电压上，会产生什么现象？ (2)将直流铁心线圈接到有效值与其额定电压值相等的交流电压将直流铁心线圈接到有效值与其额定电压值相等的交流电压 上，会产生什么现象？上，会产生什么现象？ 感抗感抗XL以及与以及与PFe对应的等效电阻对应的等效电阻RFe将不存在将不存在 线圈电流线圈电流U/RCu将很大，以至烧坏线圈。将很大，以至烧坏线圈。 将产生感抗将产生感抗XL以及与以及与PFe对应的等效电阻对应的等效电阻RFe 磁路的磁通达不到额定状态，且铁心（整磁路的磁通达不到额定状态，且铁心（整 块铁）将会严重发热。块铁）将会严重发

22、热。 15.3 15.3 电磁铁电磁铁 结构：结构：铁心、绕组、衔铁 铁心、绕组、衔铁 I U 工作原理：工作原理： 线圈通电线圈通电产生电磁力产生电磁力吸合衔铁吸合衔铁 线圈断电线圈断电电磁力消失电磁力消失释放衔铁释放衔铁 应用：应用：工业控制工业控制 线圈线圈 铁心铁心 衔铁衔铁 气隙气隙 电磁吸力：电磁吸力： f = 107 8p p B02S0 （牛顿牛顿） 经验公式经验公式 气隙磁感应强度气隙磁感应强度 气隙截面面积气隙截面面积 15.3.1 15.3.1 直流电磁铁直流电磁铁 励磁线圈加直流电压励磁线圈加直流电压直流铁心线圈直流铁心线圈。 电磁吸力：电磁吸力：F = 107 8p

23、p B02S0 （牛顿牛顿） 线圈电流：线圈电流： R U I = = 衔铁吸合过程中吸力不断增强。衔铁吸合过程中吸力不断增强。 为什么？为什么？ 衔铁吸合过程中电流不变。衔铁吸合过程中电流不变。 15.3.2 15.3.2 交流电磁铁交流电磁铁 励磁线圈加交流电压励磁线圈加交流电压交流铁心线圈交流铁心线圈。 电磁吸力：电磁吸力： ) 2 t2cos1 ( 8 10 tsin 8 10 0 2 7 2 0 2 7 - - = = =SBSBf mm p pp p ) 2 t2cos1 ( - - = = m Ff 问题：问题： 电磁吸力以两倍的电源频率波动，引起震动和噪声。电磁吸力以两倍的电源

24、频率波动，引起震动和噪声。 解决：解决： 在部分磁路上加分磁环，使两部分磁路中的在部分磁路上加分磁环，使两部分磁路中的 磁通产生相位差，消除震动和噪声。磁通产生相位差，消除震动和噪声。 为什么？为什么？ 线圈电流：线圈电流： 衔铁吸合过程中电流不断减小。衔铁吸合过程中电流不断减小。 衔铁吸合过程中吸力大小不变。衔铁吸合过程中吸力大小不变。电磁吸力：电磁吸力： 使用交流电磁铁时不允许通电后长时间不吸合！使用交流电磁铁时不允许通电后长时间不吸合！ 交流电磁铁：交流电磁铁：励磁线圈加交流电压励磁线圈加交流电压交流铁心线圈交流铁心线圈。 直流电磁铁：直流电磁铁：励磁线圈加直流电压励磁线圈加直流电压交流

25、铁心线圈交流铁心线圈。 交、直流电磁铁的区别：交、直流电磁铁的区别： 1 1）交流电磁铁的铁心是硅钢片叠成，直流电磁铁的铁心）交流电磁铁的铁心是硅钢片叠成，直流电磁铁的铁心 可以是一整块软钢；可以是一整块软钢； 2 2）交流电磁铁吸合前后电流要变，直流电磁铁吸合前后）交流电磁铁吸合前后电流要变，直流电磁铁吸合前后 电流不变；电流不变； 3 3）交流电磁铁吸合前后吸力不变，直流电磁铁吸合前后）交流电磁铁吸合前后吸力不变，直流电磁铁吸合前后 吸力要变。吸力要变。 思思 考考 产生以上三个不同点的原因是什么？产生以上三个不同点的原因是什么？ 变压器功能：变压器功能： 变电压：变电压：电力系统电力系统

26、 变阻抗：变阻抗：电子电路中的阻抗匹配电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器）（如喇叭的输出变压器） 变电流：变电流：电流互感器电流互感器 15.4 15.4 变压器变压器 发电厂发电厂 1.05万伏万伏 输电线输电线 22万伏万伏 升压升压 变电站变电站 1万伏万伏 降压降压 变压器应用举例变压器应用举例 降压降压 实验室实验室 380 / 220伏伏 降压降压 仪器仪器 36伏伏 降压降压 单相变压器单相变压器 1 u 2 u L R 1 i 2 i 铁芯铁芯 原边原边 绕组绕组 副边副边 绕组绕组 15.4.1 15.4.1 变压器的基本结构变压器的基本结构 铁心：变压器的磁路。铁心

27、：变压器的磁路。 高、低压绕组高、低压绕组. . 原边（一次绕组）：原边（一次绕组）： 接电源的绕组接电源的绕组 副边（二次绕组）：副边（二次绕组）： 接负载的绕组接负载的绕组 1 u 1 i 2 u 2 i L R 变压器符号变压器符号： 15.4.2 15.4.2 变压器的工作原理变压器的工作原理 工作过程工作过程 u2 i1 N1u1 i2 N2 参考方向的确定参考方向的确定 原边是电源的负载；原边是电源的负载； 副边是负载的电源；副边是负载的电源； 1 u 2 u L R 1 i 2 i N1N2 e1 e2 原、副边的原、副边的e与与 符合符合 右螺旋法则；右螺旋法则； 空载运行空载

28、运行 ：原边接入电源，副边开路。：原边接入电源，副边开路。 接上接上交流电源交流电源 1 u 原边电流原边电流 i1等于等于 励磁电流励磁电流 i10 产生感应电动势产生感应电动势 1 u 1 i 2 e 1 e 1 N 2 N i10 产生磁通产生磁通 （交变）（交变） e, 方向符合方向符合 右螺旋法则右螺旋法则 1. 1.电压变换原理电压变换原理 dt d Ne 11 - -= = dt d Ne 22 - -= = 注意注意 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 K为变比为变比 10 i 1 u 20 u 2 i 1 e 2 e 根据交流铁心线圈的根

29、据交流铁心线圈的 电磁关系分析可得：电磁关系分析可得： K N N E E = = = 2 1 2 1 m NfE 11 44. 4= = U1 m NfE 22 44. 4= = U2 有载运行有载运行 ：副边接入负载。：副边接入负载。 E1 U1 E2 U2 忽略线圈电阻和漏磁通的影响忽略线圈电阻和漏磁通的影响 所以，电压比为所以，电压比为 K N N U U = = = 2 1 2 1 2. 2.电流变换原理电流变换原理 Z 1 u 2 e 1 i 1 e 1 N 2 N 2 i NiNiNi 102211 因为：因为： 空载时：空载时： 励磁电流是励磁电流是： i10 磁动势是磁动势是

30、： i10N1 有载时：有载时： 励磁电流是励磁电流是： i1 与与 i i2 磁磁 动势是动势是： i1N1 +i2N2 所以：所以： 当电源电压的大小和当电源电压的大小和 频率一定时，铁心中频率一定时，铁心中 的磁通大小一定。的磁通大小一定。 产生同样磁通产生同样磁通 的磁动势相等的磁动势相等 磁势平衡方程式：磁势平衡方程式： 44. 4 11m Nf U 由于变压器铁芯材料的导磁率高，空由于变压器铁芯材料的导磁率高，空 载励磁电流很小，可忽略载励磁电流很小，可忽略 。 10 i 0 1 u 2 e 1 i 1 e 1 N 2 N Z 2 i 0 11N I 22 NI 11N I 22

31、NI - - NiNiNi 102211 即：即： 1 2 2 1 N N I I - -= = 1 1）原、副边电流的大小与匝数成反比；）原、副边电流的大小与匝数成反比； 结论结论 2 2）副边电流对原边电流起去磁作用；）副边电流对原边电流起去磁作用； 3 3）副边电流取决于负载，原边电流取决于副边电流。）副边电流取决于负载，原边电流取决于副边电流。 1 u 2 e 1 i 1 e 1 N 2 N Z 2 i RL i2 i1 1 2 2 1 N N I I - -= = KN N I I1 1 2 2 1 = = = 负载电阻增大时，原边电流如何变化？负载电阻增大时，原边电流如何变化？ 1

32、 i 1 u 2 u 2 i L Z 1 N 2 N 3. 3. 阻抗变换原理阻抗变换原理 2 2 I U Z L = = u1 i1 L Z L Z L ZK 2 = = 22 2 2 2 2 1 1 KZK I U K I KU I U Z LL = = = = = 信号源电动势信号源电动势E= 80V ， 内阻内阻R0=400 ，负负 载电阻载电阻RL=4 。 1）负载直接接在信号源上时，信号源的输出功率。）负载直接接在信号源上时，信号源的输出功率。 1 1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为：）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为： 例例2 2 求：求： 2）阻抗匹配时变压器

33、的变比及输出功率功率。）阻抗匹配时变压器的变比及输出功率功率。 W16. 04) 4004 80 ()( 22 0 = = = = = = L L R RR E P 解：解： 2）阻抗匹配时应使）阻抗匹配时应使RL=R0 将负载通过变压器接到信号源上变换阻抗。将负载通过变压器接到信号源上变换阻抗。 1 i E 2 u 2 i L R 1 N 2 N R0 输出功率为：输出功率为： 2 1=10=10 N N K 则变比：则变比： LL RKR 2 = = =400 W40400) 400400 80 ()( 22 0 = = = = = = L L R RR E P 变压器满载运行时，原、副边

34、绕组允许的电流值。变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。 NNNNN IUIUS 2211 = = = （理想）理想） 15.4.3 15.4.3 变压器的主要技术指标和额定值变压器的主要技术指标和额定值 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。许的电压值。 1 1） 额定电压额定电压U1N/U2N 2 2） 额定电流额定电流I1N/I2N 3 3） 额定容量额定容量 SN 变压器输出的额定视在功率。变压器输出的额定视在功率。 变压器输出功率与输入功率的比值。变压器输出功率与输入功率的比值。 4 4） 额定效率额定效率h hN N N

35、 N P P 1 2 = =h h 5 5） 额定频额定频 率率 fN 电源的工作频率。电源的工作频率。50Hz50Hz 6 6） 电压调整率电压调整率 U= U20 - U2 U20 100% （一般为（一般为5%5%左右）左右） U2 I2 U20 I2N U2N U I2U2 15.4.4 15.4.4 变压器的同极性端变压器的同极性端 1. 1.同极性端同极性端( (同名端同名端) ) 当电流流入当电流流入( (或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相 同，则同，则 两个流入两个流入( (或流出）端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁或流出）端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁 芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势 极性相同的两端为同极性端。极性相同的两端为同极性端。 A X a x * * A X a x * * 1 u 2 e 1 i 1 eZ 2 i * * 联结联结 2 23 3，顺串，顺串 1 3 2 4 * * 串联串联 顺串：两异名端相连，相当于两匝数相加；顺串：两异名端相连，相当于两匝数相加； 反串：两同名端相连，相当于两匝数相减；反串：两同名端相连，相当于两匝数相减； 联结联结 1 13 3，反串，反串 并联并联同名端两两