第7章含有互感的电路.ppt

容量 SN 输出功率 P2 原边输入功率 P1 输出功率 P2 注意：实际变压器几个功率的关系 效率 变压器功 率因数 容量： 原边输入功率： 输出功率： 7.3.4 特殊变压器简介 7.4.1 自耦变压器 A B P 使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。 电压互感器：用低量程的电压表测高电压 1. 副边不能短路，以 防产生过流； 2. 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在副 边出现高压。 使用注意： V R N1 （匝数多） 保险丝 N2 （匝数少） ~u （被测电压） 电压表 被测电压=电压表读数 ? N1/N2 电流互感器：用低量程的电流表测大电流 （被测电流） N1 （匝数少） N2 （匝数多） A R i1 i2 电流表 被测电流=电流表读数 ? N2/N1 1. 副边不能开路，以 防产生高电压； 2. 铁心、低压绕组的 一端 接地，以防在 绝缘损坏时，在副 边出现过压。 使用注意事项： 第七章 结 束 L1–M12 +M23 –M13 L2–M12–M23 +M13 L3+M12–M23 –M13 + _ + _ R1 例4 图示互感电路已处于稳态，t = 0 时开关打开，求t 0+时开路电压u2(t)。 * * 0.2H 0.4H M=0.1H + – 10? 40V u2 + － 10? 5? 10? 解 副边开路，对原边回路无影响，开路电压u2(t)中只有互感电压。先应用三要素法求电流i(t). i * * 0.2H 0.4H M=0.1H 10? u2 + － 10? 7.3 变压器 变压器定义： 通过互感（磁耦合）把能量或信号从一个电路传输到另一个电路的一种器件。 变压器功能： 变阻抗：电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器） 变电压：电力系统 变电流：电流互感器 P190-7-8,7-12,7-19 变压器分类： 根据心子的不同 空心变压器（线性变压器） 铁心变压器（理想变压器） 列写方程 令 Z11=R1+j? L1， Z22=(R2+R)+j(? L2+X) 回路方程： * * j?L1 j?L2 j? M + – R1 R2 Z=R+jX 7.3.1 线性变压器 原边回路 副边回路 等效电路分析 + – Z11 + – Z22 原边等效电路 副边等效电路 根据以上表示式得等效电路。 副边对原边的引入阻抗。 引入电阻。恒为正, 表示副边回路吸收的功率是靠原边供给的。 引入电抗。负号反映了引入电抗与副边电抗的性质相反。 + – Z11 原边等效电路 注意 对原边等效电路： 引入阻抗反映了副边回路对原边回路的影响。原、副边虽然没有电的联接，但互感的作用使副边产生电流，这个电流又影响原边电流电压。 + – Z11 原边等效电路 原边对副边的引入阻抗。 利用戴维南定理可以求得变压器副边的等效电路 。 副边开路时，原边电流在副边产生的互感电压。 副边等效电路 + – Z22 注意 对副边等效电路： 已知 US=20 V , 原边引入阻抗 Zl=10–j10?. 求: ZX 并求负载获得的有功功率. 负载获得功率： 实际是最佳匹配： 例1 解 * * j10? j10? j2 + – 10? ZX 10+j10? Zl + – L1=3.6H , L2=0.06H , M=0.465H , R1=20W , R2=0.08W , RL=42W , w =314rad/s, 应用原边等效电路 例2 解1 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 RL + – Z11 + – Z11 应用副边等效电路 解2 + – Z22 例3 L1=L2=0.1mH , M=0.02mH , R1=10W , C1=C2=0.01?F 问：R2=？能吸收最大功率, 求最大功率。 解1 w =106rad/s, j? L1 j? L2 j? M R1 R2 * * + – 1/j? C2 1/j? C1 应用原边等效电路 当 R2=40? 时吸收最大功率 10? + – 解2 应用副边等效电路 当 时吸收最大功率 R2 + – 7.3.2 理想变压器 铁芯 原边 绕组 副边 绕组 理想变压器是实际变压器的理想化模型，是对互感元件的理想科学抽象，是极限情况下的耦合电感。