电工电子技术课件-磁路与变压器.pptVIP

※ 规定: 当 U1 = U1N 时, U1N U2N U20 = U2N ※ 如铭牌上标注: 电压 10 000 / 230V 上一节 下一节 上一页 下一页 返 回 U2= E2－ Z2I2 ▲变压器的外特性: 当 U1 = U1N, 负载λ2 = cos?2 不变时: U2 = f ( I2) U2 I2 0 U2N λ2=1 λ2= 0.8(感性) λ2= 0.8(容性) 图 5.4.4 变压器的外特性 ΔU％ = U2N－U2 U2N ×100% ▲电压调整率: ΔU％ = 2 ~ 3% 上一节 下一节 上一页 下一页 返 回 某单相变压器的额定电压为 10 000/230 V，接在 10 000 V 的交流电源上向一电感性负载供电，电压调整率为 0.03。求变压器的电压比及空载和满载时的二次电压。 ［解］ ［例:］ 电压比： U1N U2N k = = 10 000 230 = 43.5 空载电压： = 230 V 满载电压: = 223 V U20 = U2N U2 = U2N (1－ΔU％ ) = 230×(1－0.03) V 上一节 下一节 上一页 下一页 返 回 二、电流变换原理（变压器负载运行） 副边绕组接负载，电 动势e2 将在副边绕组 中产生电流i2 ，而此 时原边绕组的电流将 从i0增大到i1 ，且副 边绕组电流越大，原 边绕组中电流也越大。 1.电磁关系 由 知，当电压u1及其频率f一定时，Φm不变。因此，随着i2的出现及增大，原边绕组电流i1及其磁动势i1N1也应随之增大，以抵消i2N2的作用。 2.磁动势平衡方程式 变压器空载时，主磁通由磁动势i0N1产生；变压器负载运行时主磁通由合成磁动势(i1N1＋i2N2)产生。 当电源电压u1及其频率f一定时，Φm不变。 因此，变压器在空载及负载运行时磁动势应相等，即：i1N1＋i2N2＝ i0N1 相量表示： 即： 说明：变压器负载运行时，原边绕组电流 是由两个分量组成的，其一是 ，产生主磁通；其二是 ，用来抵消负载电流对主磁通的影响，以保持Φm不变。无论 怎样变化， 均能按比例自动变化。 变压器的空载电流I0很小，一般I0约为原边绕组额定电流I1N的(2－10％) ，可忽略。 故有： 即： 3.电流关系 原、副绕组电流有效值之比为： 在有变压器负载影响时，其原边绕组和副边绕组电流有效值之比，近似等于它们匝数的反比，即变比的倒数。这就是变压器的电流变换作用。 可以设想原边电路存在一个等效阻抗 ，它能反映副边负载阻抗ZL的大小发生变化时对原边绕组电流I1的作用。 三、阻抗变换原理 1.等效条件：输入电路的 电压、电流和功率不变。 2.阻抗匹配： 原边绕组的电流I1 将随副 边绕组的负载阻抗ZL的大小而变化。若 减小，则 增大， 也增大。 接在变压器副边的负载阻抗 ，其反映到变压器原边的等效阻抗是 ，即增大了K2倍，这就是变压器阻抗变换作用，又称为阻抗匹配。 + - + - N1 N2 ZL + - + - 解：(1) 变压器的匝数比: 信号源的输出功率： E I RL RS K:1 例：图示电路，交流信号源的电动势 E=120V，内阻RS=800Ω，负载电阻 RL=8Ω，(1)当RL折算到原边的等效电 阻R’L=800Ω时，求变压器的匝数比和 信号源输出的功率；(2)当负载直接与 信号源联结时，信号源输出多大功率？ R’L + E - RS (2) 当负载直接接在信号源上时： 四、变压器的功率关系 一次绕组的视在功率： S1 = U1I1 二次绕组的视在功率： S2 = U2I2 变压器的额定容量： SN = U2NI2N = U1NI1N 输入功率： P1 = U1I1cos?1 输出功率： P2 = U2I2cos?2 变压器的损耗： P = P1－ P2 = PCu + PFe 铜损耗： PCu = R1I12 + R2I22 可变损耗 上一节 下一节 上一页 下一页 返 回 磁路与变压器 许多电工设备中(电动机、变压器、电磁铁等)，不仅有电路问题，同时还有磁路问题。只有同时掌握了电路和磁路的基本理论，才能对各种电工设备作全面的分析。 磁路和电路往往是相关联的，因此我们要研究磁路和电路的关系以及磁和电的关系。 当线圈中有电流流过时， 产生的磁通绝大部分将 集中在铁心中，沿铁心 而