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第7章 变压器 一、磁路的概念 如：变压器磁路 2. 线圈的接法 变压器一次侧有两个额定电压为 110V 的绕组： 当电源电压为220V时： 联接 2－3 ? ? 1 3 2 4 + – 电源电压为110V时： 联接 1－3， 2 －4 ? ? 1 3 2 4 + – 问题：如果两绕组的极性端接错，结果如何？ 答：有可能烧毁变压器 ? ? 1 3 2 4 ? ?’ + – 结论：在同极性端不明确时，一定要先测定同极性端 再通电。 3、同极性端的测定 U13=U12－U34时1和3是同极性端； U13=U12＋U34时1和4是同极性端。 毫安表的指针正偏1和3是同极性端；反偏1和4是同极性端。 e e * 跳转到第一页 * 变压器的三个功能 学习要点 电压变换、 电流变换、 阻抗变换 在实际电路中，大量电感元件的线圈中都有铁心。线圈通电后铁心产生磁通，磁通分布集中的路径称为磁路。 即磁路实质上是局限在一定路径内的磁场，磁路又影响电路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。 i 铁心 （导磁性能好 的磁性材料） 线圈 磁路：主磁通所经过的闭合路径 ：主磁通 ：漏磁通 二、交流铁心线圈电路 1、电磁感应定律： 设线圈的电阻为R，主磁电动势为e和漏磁电动势为eσ，由KVL，有： 2、电压、电流和磁通的关系 ? ?? – + e – + e? + – u N i 线圈 铁心 铁心线圈的交流电路 e 的有效值为： 由于线圈电阻 R 和感抗X?（或漏磁通??）较小，其电压降也较小，与主磁电动势 E 相比可忽略，故有 式中：Φm是磁通密度的最大值单位[wb] ；Bm是铁心中磁感应强度的最大值，单 位[T]；S 是铁心横截面积，单位[m2] 。 a、当频率、匝数一定时，Φm与U成正比。 b、当匝数、外加电压、频率一定时，铁心中的磁通的最大值基本保持不变。 由上式可知， 3、功率损耗 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。 a. 铜损（?Pcu） 在交流铁心线圈中, 线圈电阻R 上的功率损耗称铜损，用?Pcu 表示。 ?Pcu = RI2 ? + – u i 式中：R是线圈的电阻；I 是线圈中电流的有效值。 b. 铁损（?PFe） 在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损，用?PFe 表示。 铁损由磁滞和涡流产生。 涡流：交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流，称为涡流。由涡流所产生的功率损耗称为涡流损耗（?Pe） 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗（?Ph） 变压器是一种常见的电气设备，是基于电磁感应原理制成的静止的电磁装置，在电力系统和电子线路中应用广泛。 三、变压器的定义 变压器功能： 变电压：电力系统 ，如输电方面利用变压 器实现高压和低压间的变换 变电流：电流互感器 变阻抗：在电子线路中，除电源变压器 外，变压器还用来耦合电路， 传递信号，并实现阻抗匹配。 （如喇叭的输出变压器） 在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos? 以及负载功率因数cos? 一定时： U ? I ?P = I2 Rl I ? S 电能损耗小 节省金属材料（经济） 电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。 变压器应用举例 发电厂 1.05万伏 输电线 22万伏 升压 变电站 1万伏 降压 … 降压 实验室 380 / 220伏 降压 仪器 36伏 降压 四、变压器的分类 按相数分 三相变压器 单相变压器 按用途分 电力变压器 (输配电用) 仪用变压器 整流变压器 按制造方式 壳式 心式 铁心+绕组 壳式 心式（E型） 原边 绕组 副边 绕组 铁心 单相变压器 五、变压器的结构 N1 N2 与电源相连的为原边，原边（初级、一次侧）绕组匝数为N1，电压u1，电流i1， 与负载相连的为副边，副边（次级、二次测）绕组匝数为N2 ，电压u2 ，电流i2 。 一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。 绕组： 一次绕组 二次绕组 变压器的电路 由高导磁硅钢片叠成 厚0.35mm 或 0.5mm 铁心 变压器的磁路 变压器符号 或用T代替Φ 1．电压变换 六、变压器的功能 重点 k称为变压器的变比 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 K = = N N 2 1 E E ? 2 1 U U 20 1 2．电流变换 由U1≈E1=4.44N1fΦm可知，U1和f不变时，E1