第6章 磁路及变压器

1、 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。子线路中应用广泛。变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变电流：变电流：电流互感器电流互感器 ： 在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率cosUIP 及负载功率因数及负载功率因数 一定时：一定时：coslrIP2（电能损耗小）（电能损耗小）IU SI 节省金属材料节省金属材料 （经济）（经济）1u2uLR1i2i变压器的结构变压器的结构1u2uLR1i2i+原边接交流电原边接交流电 源源,副边开路。副边开路。(1)空载运行

2、情况空载运行情况0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u 11dtdNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe dtdNe22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通 是是由原绕组由原绕组磁势产生磁势产生的。的。1u+1e+1e+ 2 1 1u 11dtdNe i1 ( i1N1) 1 dd011tiLe dtdNe22 1N2NZi1i2+u2+e2+e 2i2 ( i2N2) 2 dd2tiLe22 有载时，铁心有载时，铁心中主磁通中主磁通 是是由原、副绕组由原、副绕组磁势共同产生磁势共同产生的合成磁通。的合成磁通。t)(tNtNe sinddddm111 t

3、N cosm1 )t(E 90sinm1 1144.4NfEm 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)t(Ee 90sinm22 2244.4NfEm t, sinm 根据根据KVL：1111111111EIjXIREEIRU 对原边，变压器原边等效电路如图对原边，变压器原边等效电路如图1m1111444Nf.EUEU 由于电阻由于电阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)较小较小,其两端的电其两端的电压也较小压也较小,与主磁电动势与主磁电动势 E 比较可忽略不计，则比较可忽略不计，则1E1R0I1U1E+KNNEEUU 2121201根据根据KVL：2m22022444

4、0Nf.EUU,I 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。222222222UIjXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+ABCXYZabczyx高压绕组：高压绕组：A-X B-Y C-ZX、Y 、Z ：尾端：尾端A、B、C ：首端首端低压绕组：低压绕组：a-x b-y c-za、b、c：首端：首端x、y、z：尾端：尾端/000YYYYYYYY、：高压绕组接法高压绕组接法低压绕组接法低压绕组接法:YY0/三相配电变压器三相配电变压器: Y/动力供电系统（井下照明）动力供电系统（井下照明）: Y0/A311PUU CB1UKUU312P bKUU1

5、2 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P2133A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+Z2i1u2e1i1e1N2N+2u一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211NiNi 或：或：2211NINI 2211NINI KNNII11221 结论：原、副边电流与匝数成反比。结论：原、副边电流与匝数成反比。或：或：221011NiNiNi 102211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势22IUZ 11IUZ

6、ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 结论：结论： 变压器原边的等效阻抗模，为副边所变压器原边的等效阻抗模，为副边所带负载的阻抗模的带负载的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +：信号源信号源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+ 如图，交流信如图，交流信号源的电动势号源的电动势 E= 120V，内，内阻阻 R 0=800 ，负载为扬声器，负载为扬声器，其等效电阻为其等效电阻为RL=8 。要求。要求: （1）当）当RL折算到原边的等效折算到原边的等效电阻电阻 时，求变压器的时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率匝数比和信号源

7、输出的功率;（2）当将负载直接与信号源）当将负载直接与信号源联接时联接时,信号源输出多大功率？信号源输出多大功率？0LRR W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为： 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)S:三相三相D:单相单相 NNUU21 、N2N1 II、NSNNNNNIUIUS1122 NNNNNIUIUS112233 NNNIUS11 容量：容量： 21PP 原边输入功率：原边输入功率： cos222IUP 输出功率：输出功率： 变压器运行变压器运行时的功率取时的功率取决于负载的决于负载的性质性质

8、1222)(22IfU%100%20220 UUUU)(22IfU U2I2U20I2N2 2 FeCu2212PPPPPP A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 联接联接 23NN1324 NN1324 联接联接 13， 2 4ii当电源电压为当电源电压为220V时：时：220u+110u+电源电压为电源电压为110V时：时：两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消原因：原因