6第五章变压器.ppt

BUCT * 5. 1　变压器的基本结构及工作原理 第五章 变压器 * 按用途分: 电力变压器，特种用途变压器。 变压器是变换各种交流电压的电器。它是利用电磁感应定律并通过磁路的耦合作用, 把某一个数量级的交流电压，变换成同频率的另一个数量级的交流电压的能量变换装置。 一、分类 5. 1　变压器的结构及原理 按相数分: 单相、三相和多相变压器。 按绕组数分: 双绕组、多绕组及自耦变压器。 * 变压器铁心: 硅钢片叠压而成。 铁心 线圈 壳式变压器 心式变压器 铁心 线圈 变压器绕组: 高强度漆包线绕制而成 其它部件: 油箱、冷却装置、保护装置等 二、构造 * 1、空载运行及变压原理 e1 es1 ? ?s1 N1 u1 A X dF dt e1= - N1—– dFS1 dt eS1= - N1—— dF dt e2= - N2—– ? N2 e2 u20 a x S ZL 一次绕组 二次绕组 三、工作原理 * ?s1 N1 N2 A X a x ? ? ? A X a x 图形符号 U1 = – E1 ? ? E2 ? – E1 ? U1 ? ? U20 —– = —– U20 = E2 ? ? I0 ? U1 U2 E1 E2 4.44 f N1?m 4.44 f N2?m N1 N2 —– = –— = –—–—–—– = –— E2 ? U20 ? E1 ? U1 ? ES1 ? 结论: — 变比 1、空载运行及变压原理 U1 U2 —– = –— = k N1 N2 * 例1：收音机中的变压器，一次绕组为1200匝，接在220V交流电源上后，得到5V、6.3V和350V三种输出电压。求三个二次绕组的匝数。 例2：已知变压器的二次绕组有400 匝，一次绕组和二次绕组的额定电压为220/55V。求一次绕组的匝数。 * a S ZL N1I1= N2 I2 N1I1+ N2 I2= N1I0 ? ? ? N1I1+ N2 I2 = 0 ? ? N1I1= – N2 I2 ? ? ?s1 N1 N2 A X x ? ? ? ? I1 E2 ? U2 ? E1 ? U1 ? ES1 ? ?s2 ? ? I2 ? ( I0 小) 结论 产生主磁通? 的磁动势 有效值 I0 = I1N (2.? ? 5)? 2、负载运行及变流原理 I1 I2 — = –— = — N2 N1 1 k * ZL = — U1 I1 ? ? ? I2 k ZL ? U2 ? U1 ? I1 Z0 ZL= —– U2 I2 ? ? ZL = –—— –kU2 –I2/ k ? ? = k 2 –— U2 I2 ? ? = k 2 ZL E ? 结论 可利用变压器 进行阻抗匹配 4、变阻抗原理及阻抗匹配 ZL = k 2 ZL * 例：已知E=120V，内阻R0=800?，RL= 8?。（1）当折算 到原边的等效电阻R ‘L= R0时，求变比k和信号源输出的功率； （2）当将负载直接与信号源联接时，信号源输出多大的功率. k RL R0 RL E ? + – 解：（1） k = —– N1 N2 = R L R L =10 信号源输出的功率 P= E R0 + R L 2 R L =4.5W （2）当将负载直接与信号源联接时 P= E R0 + R L 2 R L = 0.176W ZL = k 2 ZL * 5、功率关系 损耗 P = P1 –P2 = PCu+ PFe PCu =I1 R1+I2 R2 2 2 效率 P2 P1 ? = —×100% P2 +PCu+PFe P2 = ————×100% ? = (90?99)% S1 =U1 I1 变压器工作时，一、二次绕组的视在功率为 S2 =U2 I2 铬牌上变压器的容量为二次绕组的额定视在功率，通常 SN =U2N I2N =U1N I1N 变压器从电源输入的有功功率为 P1 =U1 I1cos? 1 向负载输出的有功功率为 P2 =U2 I2cos? 2 PFe =Ph+Pe * 例1 :有一台额定容量50kVA、额定电压3300/220V的 变压器，高压绕组为6000匝，试求：（1）低压绕组匝数； （2）高压侧、低压侧额定电流。 解： N2= N1U2N U1N =400 6000×220 3300 = I2N=K I1N= 6000 400 15 .1 =227A SN U1N （2） I1N= =15.1 A = 50×103 3300 （1） * 解： 例2 : * 作 业 预习：第6章 习题：P138 5.3.3 5.3.4 BUCT