第四章变压器的工作原理

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单相变压器单相变压器1u2uLZ1i2i+ + +N N1 1N N2 2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1. 1. 空载运行情况空载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧开路。二次侧开路。0i02i1u+ +20u+ +2e+ +1e+ +1e+ + 1 11N2N 1u dd11tNei i0 0( (i i0 0N N1 1) ) 1 1 dd011tiLe 22d deNt空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通 是是由一次绕由一次绕组磁通势组磁通势产生的。产生的。下一页下一页总目录总目录

2、章目录章目录返回返回上一页上一页2. 2. 带负载运行情况带负载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧二次侧。1u+ +1e+ +1e+ + 1 11N2N 1u dd11tNe 1 1 dd111tiLe tNedd 22 i i1 1( (i i1 1N N1 1) ) i i1 1i i2 2( (i i2 2N N2 2) ) 2 2有载时，主磁有载时，主磁通通 是是由一次、由一次、二次绕组磁通二次绕组磁通势共同产生的势共同产生的合成磁通。合成磁通。 2 2i i2 2+ +e e2 2+ +e e 2 2+ +u u2 2 tiLe222dd下一页下一页总目录总目录 章目

3、录章目录返回返回上一页上一页t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 1msin (t)2E1m144.4NfE 222111mmfNEE 有效值有效值: :同同 理：理：22msin( t)2eE2m244. 4NfE t, sinm 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页根据根据KVLKVL：变压器一次侧等效电路如图变压器一次侧等效电路如图 由于由于电阻电阻 R R1 1 和感抗和感抗 ( (或漏磁通或漏磁通) )较小较小, ,其两其两端端的电压的电压也较小也较小, ,与主磁与主磁电动势电动势E E比较可忽略不计，比较可忽略不计，则则一次侧一次侧一次侧

4、一次侧.1m1111444Nf.EUEU .1R+1I1U1E.+1E.1111111111jEIXIREEIRU + + .下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页111222UENKUEN根据根据KVLKVL：2222I0, UE4.44fNm结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。+1u+1e+1e+1N2N+222222222jUIXIRUEIRE+ + + + + 2.2U.222UE4.44fNm下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1m11 44 4 Nf.EU 01i N 1122i Ni N+ +|Z |Z

5、 |2i1u2e1i1e1N2N+ + + +2u下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页一般情况下：一般情况下：I I0 0 (2-3)% (2-3)%I I1N 1N 很小可很小可忽忽略。略。2211NINI 所所以以KNNII11221 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。210201NiiiiiN +102211NiNiNi + +是一次电流因负载而增的量，称是一次电流因负载而增的量，称为负载分量。抵偿为负载分量。抵偿I I2 2的励磁作用。的励磁作用。221NIIN下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页22IU

6、Z 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 Z+ + +Z + +1U1I2I2U. . . . .1 1U U1 1I I. . . 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所带负载的阻抗模的K K 2 2 倍。倍。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例：一正弦信号源的电压Us=5V，内阻Rs=1000，负载电阻RL=40。用一变压器将负载与信号源接通，如右图所示，使电路达到阻抗匹配，RL=Rs，信号源输出的功率最大。试求：（1）变压器的匝数比；（2）变压器一次侧和二次侧的电流；（3）

7、负载获得的功率；（4）如果不用变压器耦合，直接将负载接通电源时负载获得的功率。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)S:三相三相D:单相单相 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量：FeCuPPPPPP+2221一次侧输入功率：一次侧输入功率： cos222IUP 输出功率：输出功率： 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页122222)。%100

8、%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 FeCu2212PPPPPP+ + + 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例4.4-1已知已知：单相变压器容量为：单相变压器容量为10KV.A, ,一次、一次、二次绕组额定电压分别为二次绕组额定电压分别为380V、220V, ,一次、二次绕组电阻一次、二次绕组电阻R1=0.14,求求：变压器电压变化率、损耗及满载时效率。：变压器电压变化率、损耗及满载时效率。R2=0. 04, ,铁心损耗为铁心损耗为80W,80W,当二次绕组当二次绕组接一电阻负载时，端电压为接一电阻负载时，端电压为210V210V，电流，电流为额定值。为额定值。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页ABCXYZabczyx高压绕组：高压绕组：A-X B-Y C-Z低压绕组：低压绕组：a-x b-y c-z/000YYYYYYYY、：:YY0/三相配电变压器三相配电变压器: Y/动力供电系统（井下照明）动力供电系统（井下照明）: Y0/下一页下一页总目录总目录 章目