用二次侧等效电路计算.ppt

电 路 分 析 * 8.3 空心变压器 变压器由两个具有互感的线圈构成，一个线圈接向电源，另一线圈接向负载，变压器是利用互感来实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的器件。当变压器线圈的心子为非铁磁材料时，称空心变压器。也称线性变压器 返回 一次回路 二次回路 * 空心变压器电路分析 一次侧等效电路： 网孔方程： 即得： 一次侧等效电路 反映阻抗 反映电阻 反映电抗 返回 * 反映阻抗的含义 Z1f：二次侧对一次侧的反映阻抗。 R1f：反映电阻。恒为正 , 表示二次回路吸收的功率是靠一次回路供给的。 X1f：反映电抗。负号反映了引入电抗与二次回路电抗的性质相反。 当线圈的耦合为零，或者二次开路时，反映阻抗消失 * 二次侧等效电路 二次侧等效电路： 应用戴维南定理： 二次侧等效电路 二次回路反映阻抗 返回 * 例 8-8 求图示电路的输入阻抗 ZAB 。 一次侧等效电路 查等效电路 * 例 题(自测题8-7) 图示电路中, L1=10mH, L2= 4mH, M=6mH, ?=1000rad/s,则 ZMN =______?。　 (A) j10 ? (B) ∞ (C) j1? (D) j4? C 查等效电路 一次侧等效电路 * 8.4 理想变压器 实际使用的变压器大多数是铁心变压器。 由于含铁心的变压器的电路与理想变压器电路十分接近，理想变压器是铁心变压器的理想化模型。 电力传输中的变压器 典型的发电厂产生的电压为22kV左右，为了进行远距离传输需要采用升压变压器将其变换为几百千伏，从而可以减小长距离的传输损耗。 当地的变电站再利用降压变压器将高压降至几十千伏。 到了用户端再用安装在室外的降压变压器将传输线电压降至220V，从而使机器运转、实现照明、家电工作等。 * 三种变压器外形 (c)降压变压器 (a) 升压变压器 (b) 变压站使用的变压器 (c)降压变压器 * 理想变压器电路分析 理想变压器的伏安关系 返回 理想变压器是实际变压器的理想化模型： 条件：(1)变压器无损耗；(2)耦合系数k=1（全耦合）无漏磁通； (3)L1,L2和M无限大，但 可推得： 称为匝比，注有的书 定义为 理想变压器模型 理想变压器的 伏安关系式 * 说 明 变压器无损耗 理想变压器吸收的功率为：u1 i1 + u2 i2 = 0 表明理想变压器不消耗能量，也不贮存能量，它是一种无记忆元件。 耦合系数(两个线圈的耦合程度) k=1为全耦合 电感量无穷大 若令 i2 = 0(二次侧开路)，u1为有限值。而 必有：L1= ? * 说 明 伏安关系式 伏安关系式是在参考方向下得出的，参考方向不同，关系式就不同。 伏安关系式还与同名端、n 的标注方式有关。 * 说 明 伏安关系式的几条规律： 电压方程的比值取决于匝数比，匝数与电压成正比； 电压方程的符号取决于同名端，同名端电压极性相同； 电流方程的比值取决于匝数比，匝数与电流成反比； 电流方程的符号取决于同名端，同名端流入为负。 * 阻抗变换器 称为折合阻抗。 特点：不改变阻抗的性质，只改变大小，与同名端无关。 变压器的三大作用：变换电压；变换电流；变换阻抗。 * 折合阻抗分析法 一次侧等效电路 二次侧等效电路 二次侧阻抗折合到一次侧 求二次侧的戴维南等效电路 * 例 8-9 求电路中负载吸收的功率。 方法一：用一次侧等效电路计算。其中匝比 。 负载吸收的功率，就是折合阻抗吸收的功率，即 * 例 8-9 求电路中负载吸收的功率。 方法二：用二次侧等效电路计算。戴维南电压为 。 负载吸收的功率 戴维南阻抗为 * 含理想变压器电路的计算 节点法计算 把理想变压器的端电流看作电流源列方程； 补充理想变压器的伏安关系。 回路法计算 把理想变压器两端电压看作电压源列方程； 补充理想变压器的伏安关系。 折合阻抗法计算 计算一次回路时，用折合阻抗法将二次回路的阻抗折合到一次侧计算； 计算二次回路时，用戴维南定理计算。 * 例 8-10 方法一：回路法 求图示电路的电流 。 解：用回路法：选回路电流如图所示。 回路 方程 理想变压器的伏安关系 五个方程可解五个未知量 * 例 8-10 方法二：节点法 求图示电路的电流 。 解：用节点法：选节点如图所示。 ① ② ③ 解之： * 例 题(习题8-12) 图示电路中，变压器为理想变压器, 其原、付边匝数为 N1=50, N2=100, 如 I3 =2Ａ，试求电源电压U。 解：将20?折合为： 设： * 例 题(习题