变压器的工作原理

高邮市菱塘民族职业中学备课纸（首页）课题变压器的工作原理课型新授授课日期授课时数总课时数教具使用教 学目 标掌握变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换的关系，能做相应的计算。教学重点和难点利用变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换的关系做相应的计算。变压器的工作原理。学 情分 析变压器的工作原理是个难点，须要复习电磁感应这部分知识，然后逐步导人新知识。板书设计一、变压器的工作变压器是按电磁感应原变磁通，从而在原、副.变换交流电压’1.变换交流电流二j.变换交流阻抗|Z1|=二、变压器的外牛.变压器的外特1.电压的变化率变压器的工作原理原理理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交线圈产生感应电动势。U二N二KUNIN1十=-2=一「2 N1 K5]Z2I=K2Z2I12等性和电压变化率生教 学后 记高邮市菱塘民族职业中学备课纸（续页）教学过程:导入新课复习回忆变压器的知识点讲授新课变压器的工作原理一、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图所示。.变换交流电压原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。设原线圈匝数为N1副线圈匝数为设原线圈匝数为N1副线圈匝数为N2，磁通为①感应电动势为由此得图变压器空载运行原理图忽略线圈内阻得高邮市菱塘民族职业中学备课纸（续页）第2页上式中K称为变压比。由此可见：变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。如果N1<N2，K<1，电压上升，称为升压变压器。如果N1>N2，K>1，电压下降，称为降压变压器。.变换交流电流根据能量守恒定律，变压器输出功率与从电网中获得功率相等，即、=P2，由交流电功率的公式可得URcosq=U2I2cos/式中COSQ——原线圈电路的功率因数；cosj——副线圈电路的功率因数。Q,Q相差很小，可认为相等，因此得到U1I1=U2I2N1r=-2-=一N1K可见，变压器工作时原、副线圈的电流跟线圈的匝数成反比。高压线圈通过的电流小，用较细的导线绕制；低压线圈通过的电流大，用较粗的导线绕制。这是在外观上区别变压器高、低压饶组的方法。3.变换交流阻抗设变压器初级输入阻抗为|ZJ,次级负载阻抗为|Z2|,则高邮市菱塘民族职业中学备课纸（续页）因为JZI因为I212所以忆卜I所以忆卜IN2)忆2|=K2|Z21【例】有一电压比为220/110V【例】有一电压比为220/110V的降压变压器，如果次级解1：次级电流I=M=110-2A2ZJ 55可见，次级接上负载|Z2|时相当于电源接上阻抗为K可见，次级接上负载|Z2|时换特性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负载上获得最大功率。IY唐接上55Q的电阻，求变压器初级的输入阻抗。初级电流=-2初级电流=-2-=-=1A。NU220cAK=-1x-1= =2AN2U2 110

高邮市菱塘民族职业中学备课纸（续页）输入阻抗 Z|=-i=———=220Q1 11 1解2：变压比 K=NxU=220=2N2 U21102输入阻抗|z2|=K2|Z2|=4X55=220Q输入阻抗【例】有一信号源的电动势为1V,内阻为600Q,负载电阻为150Q。欲使负载获得最大功率，必须在信号源和负载之间接一匹配变压器，使变压器的输入电阻等于信号源的内阻，如图11-4所示。问：变压器变压比，初、次级电流各为多少？图例图图变压器外特性曲线图例图图变压器外特性曲线解:负载电阻R2=150。，变压器的输入电阻R,=Ro=600。，则变比应为K=4=\箝翁2

2 2初、次级电流分别为I=-E-=——1——X0.83X10-3A=0.83mAR0+R 600+600IXNI=2X0.83=1.66mAN12高邮市菱塘民族职业中学备课纸(续页)第5页二、变压器的外特性和电压变化率.变压器的外特性变压器外特性就是当变压器的初级电压U和负载的功率因数都一定时，次级电压U2随次级电流I2变化的关系，如图11-5所示。由变压器外特性曲线图可见：I2=0时，U2=U2No(2)当负载为电阻性和电感性时，随着I2的增大，^逐渐下降。在相同的负载电流情况下，U2的下降程度与功率因数cos中有关。(3)当负载为电容性负载时，随着功率因数cos中的降低，曲线上升。所以，在供电系统中，常常在电感性负载两端并联一定容量的电容器，以提高负载的功率因数COSR.电压的变化率电压变化率是指变压器空载时次级端电压U2N和