第七章-变压器学习教案VIP

1、会计学1第七章第七章-变压器变压器第一页，共32页。4.1 4.1 变压器的基本结构变压器的基本结构(jigu)(jigu)和工作和工作原理原理4.2 4.2 变压器的外特性变压器的外特性(txng)(txng)、效率和极、效率和极性性4.3 4.3 其他其他(qt)(qt)类型的变压器类型的变压器第1页/共31页第二页，共32页。变压器变压器-利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输传递电能或传输(chun sh)(chun sh)信号的一种电器。信号的一种电器。第2页/共31页第三页，共32页。4.1 4.1 变压器的基本结构变压器的基

2、本结构(jigu)(jigu)和工和工作原理作原理4.1.1 变压器的作用、分类、结构变压器的作用、分类、结构(jigu)及符号及符号4.1.2 4.1.2 变压器的工作变压器的工作(gngzu)(gngzu)原理原理第3页/共31页第四页，共32页。1. 作用作用(zuyng)：变换变换(binhun)电压、变换电压、变换(binhun)电流、变换电流、变换(binhun)阻抗阻抗2. 分类：分类：按照交流量的相数：按照交流量的相数：单相变压器和三相变压器单相变压器和三相变压器按照应用领域：按照应用领域：电力：配电变压器等电力：配电变压器等电子：电源变压器等电子：电源变压器等专用：电焊变压器

3、等专用：电焊变压器等第4页/共31页第五页，共32页。3. 3. 结构结构(jigu)(jigu)第5页/共31页第六页，共32页。第6页/共31页第七页，共32页。4.1.2 变压器的工作变压器的工作(gngzu)原理原理第7页/共31页第八页，共32页。第8页/共31页第九页，共32页。变压器空载变压器空载(kn zi)运行时运行时原边等效电路：原边等效电路：列回路的列回路的KVL方程方程(fngchng)：u1 + e1 + e1 = i0R1 其中：其中：R1为原边绕组电阻为原边绕组电阻则：则： u1 = i0R1 e1 e1 据：据： e1 =L1 di0/dt 其中：其中： L1为

4、原边漏磁电感为原边漏磁电感有：有： u1 = i0R1 +L1 di0/dt e1（1）原边）原边第9页/共31页第十页，共32页。（1）原边）原边u1 = i0R1 +L1 di0/dt e1相量形式相量形式(xngsh)：Z1为原绕组漏磁阻抗，因为为原绕组漏磁阻抗，因为Z1很小、空载很小、空载(kn zi)电流电流I0也很小（仅为额定电流的百分之几）也很小（仅为额定电流的百分之几）.(1). 1110101101EEZIEIjXRIU第10页/共31页第十一页，共32页。若设若设相量形式相量形式(xngsh)：tSinm)90(20111tSinfNdtdNem则根据则根据(gnj)电磁感

5、应定律：电磁感应定律：010119044. 49022mmfNfNE第11页/共31页第十二页，共32页。01119044. 4mfNEUmfNEU11144. 41144. 4fNUm恒磁原理恒磁原理(yunl)结论结论(jiln)：第12页/共31页第十三页，共32页。022209044. 4mfNEU结论结论(jiln)：mfNEU222044. 4变压器空载变压器空载(kn zi)运行时副边等效运行时副边等效电路：电路：第13页/共31页第十四页，共32页。kNNUU21201kNNfNfNUUmm2102012019044. 49044. 4 01119044. 4mfNEU0222

6、09044. 4mfNEU由由:第14页/共31页第十五页，共32页。kNNUU201201 变压器原边、副边电压有效值之比与它们变压器原边、副边电压有效值之比与它们的匝数比成正比。的匝数比成正比。变压器的电压变换变压器的电压变换(binhun)作用作用k ：变压器的变比：变压器的变比 k1 时，时，U1U20，降压变压器，降压变压器当当 k1 时，时，U1U20，升压，升压(shn y)变压器变压器 k=1 时，时，U1=U20，隔离变压器，隔离变压器第15页/共31页第十六页，共32页。1）、原理图（有载运行）、原理图（有载运行(ynxng)）第16页/共31页第十七页，共32页。第17页

7、/共31页第十八页，共32页。1144. 4fNUm根据根据(gnj)恒磁原理：恒磁原理：恒定。恒定。一定时，主磁通一定时，主磁通、原边匝数、原边匝数、频率、频率当电源电压当电源电压m11NfU空载空载(kn zi)时磁动势为：时磁动势为：i0N1有载时磁动势为：有载时磁动势为：i1N1 + i2N2则得磁动势平衡方程式：则得磁动势平衡方程式：i1N1 + i2N2 =i0N100102211NININI（变压器空载运行时原边电流（变压器空载运行时原边电流I0 很小，仅为额定工作电流的很小，仅为额定工作电流的IN的百分之几）的百分之几）第18页/共31页第十九页，共32页。kNNII11221

8、kNNII11221变压器原边、副边电流变压器原边、副边电流(dinli)的有效值之比与它们的匝的有效值之比与它们的匝数比成反比。数比成反比。变压器的电流变压器的电流(dinli)变换作用变换作用0102211NININI第19页/共31页第二十页，共32页。我们称我们称ZL为负载为负载ZL 在原边的等效在原边的等效(dn xio)阻抗阻抗第20页/共31页第二十一页，共32页。2 2）分析）分析(fnx)(fnx)LLZkZ2根据根据(gnj)：kNNII11221kNNUU2121LLZkIUkIkUkIUZ222222111第21页/共31页第二十二页，共32页。例题：电阻为例题：电阻为

9、8的扬声器接于输出变压器的副边，设的扬声器接于输出变压器的副边，设输出变压器的原绕组为输出变压器的原绕组为500匝，副绕组为匝，副绕组为100匝，试求匝，试求：（1）扬声器折合到原边的等效电阻；）扬声器折合到原边的等效电阻；（2）将变压器的原边接入电动势）将变压器的原边接入电动势 E=10V，内阻，内阻 R0=250的信号源时，输送到扬声器的功率的信号源时，输送到扬声器的功率(gngl)。 （设变压器不损耗功率（设变压器不损耗功率(gngl)）（3）直接将扬声器接至信号源时，输送到扬声器的）直接将扬声器接至信号源时，输送到扬声器的 功率功率(gngl)；（4）保持原边匝数不变，在（）保持原边匝

10、数不变，在（2）条件下，求使扬声）条件下，求使扬声 器获最大功率器获最大功率(gngl)的副边匝数的副边匝数 N2。第22页/共31页第二十三页，共32页。第23页/共31页第二十四页，共32页。整率为整率为5左右）左右）第24页/共31页第二十五页，共32页。、 铁损（铁损（PFe）交变交变(jio bin)磁通在铁芯磁通在铁芯中产生的磁滞损耗和涡流损耗。当中产生的磁滞损耗和涡流损耗。当U1、f不变时，铁不变时，铁损基本不变损基本不变不变损耗。不变损耗。、铜损（、铜损（PCu）I1、I2在线圈电阻在线圈电阻R1、R2上产生上产生(chnshng)的损耗。它随负载电流的变化而变化的损耗。它随负

11、载电流的变化而变化可变可变损耗。损耗。1) 损耗损耗第25页/共31页第二十六页，共32页。2) 效率效率(xio l)通常通常(tngchng)变压器的效率在变压器的效率在90以上。而且，以上。而且，容容，大型变压器的效率可达，大型变压器的效率可达99。（由于变压器的效率很高，所以在实际计算中常按理（由于变压器的效率很高，所以在实际计算中常按理想变压器来分析，即忽略其损耗）想变压器来分析，即忽略其损耗）第26页/共31页第二十七页，共32页。12341234(a) 正接 (b) 反接(1)同极性端的同极性端的(dund)标标记记(2)同极性端的同极性端的(dund)测定测定 1 3 2 4mA(a) 直流法毫安表的指针正偏毫安表的指针正偏1和和3是同极性端；反偏是同极性端；反偏1和和4是同极性端。是同极性端。U13=U12U34时时1和和3是同是同极性端；极性端； U13=U12U34时时1和和4是同极性端。是同极性端。(b)