第7章 磁路与变压器

1、33 MHz第二节第二节 第五节第五节 第三节第三节 第四节第四节 33 MHz33 MHz BH 33 MHzlH d IlH d33 MHzxHlHlHxxx 2d NII NIx2Hx IlH d33 MHzxxlNIx2NIH 33 MHzH/m10470 0r 0BB HH0 33 MHzxxlNIH xxxlNIHB 33 MHz5 5 物质的磁性物质的磁性lNIH SB , 33 MHz33 MHz33 MHzB HI 不成正比不成正比与与I HB 33 MHz33 MHz33 MHz33 MHz33 MHz33 MHz+NIfNSS33 MHzlSlHlNI B IlH d33

2、 MHzmRF SlNI mRF 33 MHzSlR mSlNIRF mSlR SlEREI 33 MHz33 MHznn2211lHlHlHNI niiilHNI133 MHznnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI133 MHz A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI 33 MHz33 MHz A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 23921510.l 33 MHzA 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 195103

3、9500211 lH163511635 ININ33 MHz第三节第三节 u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通势）（磁通势）tiLdd 常常数数 iNL33 MHzeeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR 33 MHzt, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU 33 MHz33 MHz33 MHzFe2cosPRIUIP 33 MHzeu 33 MHzeu 2Fe0IPR 2F

4、e0IQX IUIUXRZ 2020033 MHz11404220100cos.UIP 554220 IUZ0R.IPRRR 25641002200X.RXXX 6 5425655Z2222033 MHz2cm 527910230.S 3001052721504442204444m .SfB.UN A13002106070022m NlHI33 MHz第四节第四节 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

5、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P =UI cos 及及负载功率因数负载功率因数cos 一定时：一定时：电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）U I P = I RlI S33 MHz 发电厂发电厂10.5kV输电线输电线220kV升压升压仪器仪器36V降压降压实验室实验室380 / 220V降压降压变电站变电站 10kV降压降压降压降压33 MHz变压器的磁路变压器的磁路1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁心铁心一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N

6、2铁心铁心33 MHz变压器的结构33 MHz33 MHz1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心33 MHz(1) 空载运行情况空载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧开路。二次侧开路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通 是是由一次绕由一次绕组磁通势组磁通势产生的。产生的。33 MHz(2) 带负载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧二次侧。1u+1e+1e+ 11N2

7、N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有载时，铁心有载时，铁心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次绕组磁通势共绕组磁通势共同产生的合成同产生的合成磁通。磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 33 MHzt)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 33 MHz根据根据KVL：1111111111jEIXIRE

8、EIRU 变压器一次侧等效电路如图变压器一次侧等效电路如图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,其两端其两端的电压也较小的电压也较小,与主磁电动势与主磁电动势 E 比较可忽略不计，比较可忽略不计，则则1E1R1I1U1E+一次侧一次侧一次侧一次侧33 MHzKNNEEUU 2121201根据根据KVL：2m220224440Nf.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。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+33 MHz2222ZUIZ 1m11 4

9、4 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u33 MHz一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。或：或：221011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势33 MHz22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等

10、效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ+33 MHz1380UV236UV22601.6736PIAAU1238010.5636UUKU211.670.15810.56UIIAAK2223621.660LURP 22(10.56)21.62407LLURK R 1138024070.158LURI 例7-4 有一台降压变压器，一次电压 ,二次电压 ,如果接入一个36V、60W的灯泡，求：（1）一、二次电流各是多少？（2）相当于一次侧接上一个多少欧的电阻？解：灯泡可看成纯电阻，功率因数为1，因此二次电流为由于则一次电流可求得为灯泡

11、的电阻 则一次侧的等效电阻为或33 MHz：信号源信号源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如图，交流信号源的电动如图，交流信号源的电动势势 E= 120V，内阻，内阻 R 0=800 ，负载为扬声器，其等效电阻为负载为扬声器，其等效电阻为RL=8 。要求。要求: （1）当）当RL折算到原边的等效电折算到原边的等效电阻阻 ，求变压器的匝，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；数比和信号源输出的功率；（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？0RR L33 MHz W548008008001202L2L

12、0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为：33 MHz2cm 18901422.S 1920101811504443804444m11 .SfB.UN33 MHz19038036051192005112112012 .UU.NUUNNA 39136502N2.USI A 130380501N1.USI JIddJI 4 , 42 33 MHz mm250mm 2560521430.134411.JId取取 mm90mm 840521433914422.JId取取 33 MHz 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 33

13、MHz33 MHzN1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次侧输入功率：一次侧输入功率： 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33 MHz122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O33 MHz FeCu2212PPPPPP 33 MHzA 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 33 MHz0033CuFe22119724006001010010

14、100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 33 MHz AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 33 MHz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：33 MHz不行（两绕组必须并接）不行（两绕组必须并接）iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+33 MHz两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消原因：原因：电流电流 很大很大1Rui 11eiRu感应电势感应电势0e1324

15、NNi +u33 MHzaxAaAXUUU、测量：测量： 若若 说明说明 A 与与 x 或或 X 与与 a 是是同极性端同极性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+33 MHzXx电流表电流表+_A a+SAXax+_S2e+33 MHzABCXYZabczyx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（

16、井下照明）动力供电系统（井下照明）: Y0/33 MHzA311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P213333 MHzA311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 33 MHzKNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+33 MHz电流表电流表被测电流被测电流=电流表读数电流表读数 N2/N1（被测电流）（被测电流）ARi1i233 MHz电压表电压表被测电压被测电压=电压表读数电压表读数 N1/N2VR N1（匝数多（匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少（匝数少）u（被测电压）（被测电压）33 MHz33 MHz第五节第五节 33 MHz33 MHz N81002