电工基础单元5

1、5.75.7仪用互感器仪用互感器5.35.3互感及互感电压互感及互感电压5.25.2并联谐振并联谐振5.15.1串联谐振串联谐振5.45.4互感线圈的联结互感线圈的联结5.55.5互感电路的分析和计算互感电路的分析和计算5.65.6空心变压器空心变压器单元单元5 5 谐振与互感谐振与互感单元小结单元小结广泛地应用于电工技术和无线电技术，例如，用于高广泛地应用于电工技术和无线电技术，例如，用于高温淬火、高频加热和收音机、电视机中。温淬火、高频加热和收音机、电视机中。谐振现象是正弦交流电路的一种特定工作状态。谐振现象是正弦交流电路的一种特定工作状态。正：正：反：反： 谐振会在电路的某些元件中产生较

2、大的电压或电流，使谐振会在电路的某些元件中产生较大的电压或电流，使元件受损，有可能破坏电路系统的正常工作，必须加以元件受损，有可能破坏电路系统的正常工作，必须加以避免。避免。5.1 5.1 串联谐振串联谐振1.1.谐振条件谐振条件5.1.1 5.1.1 串联谐振的条件和特点串联谐振的条件和特点 调节电路参数（调节电路参数（L L、C C）或改变外加电压源的频率）或改变外加电压源的频率，就会使，就会使输入电压、输入电流同相位，电路发生谐振。即输入电压、输入电流同相位，电路发生谐振。即X XL L= =X XC C 或或 CL1谐振频率为谐振频率为 LCf2105.1 5.1 串联谐振串联谐振2.

3、2.谐振特点谐振特点1 1）谐振时，阻抗最小，且为纯电阻性，电流最大。）谐振时，阻抗最小，且为纯电阻性，电流最大。|Z|=R 000IRUZUIss2 2）谐振时，感抗与容抗相等，定义为电路的特性阻抗）谐振时，感抗与容抗相等，定义为电路的特性阻抗CLCLXXCL0013 3）谐振时的电压：谐振时，电感和电容上要产生大小相等、）谐振时的电压：谐振时，电感和电容上要产生大小相等、相位相反的电压，即相位相反的电压，即ssCLCLURRUIXIXIUU000005.1 5.1 串联谐振串联谐振 品质因数：品质因数：串联谐振电路的特性阻抗与串联电阻值之比，串联谐振电路的特性阻抗与串联电阻值之比，也称为谐

4、振系数也称为谐振系数 5.1 5.1 串联谐振串联谐振CRRLRQ001U UL0L0U UC0C0QUQUS S 电压谐振：在串联谐振电路中，电感和电容上的电压电压谐振：在串联谐振电路中，电感和电容上的电压的大小是电源电压的的大小是电源电压的Q Q倍。倍。Q Q只和电路的参数只和电路的参数R R、L L、C C有有关。当关。当Q1Q1时，会在电感和电容两端出现远远高于电时，会在电感和电容两端出现远远高于电源电压的高电压，也称为过电压现象。源电压的高电压，也称为过电压现象。 在电子工程中，在电子工程中，Q Q值一般可达几十至几百，例如收音机值一般可达几十至几百，例如收音机的磁性天线回路就是利用

5、串联电压谐振的特点来提高的磁性天线回路就是利用串联电压谐振的特点来提高微弱信号的幅值的。微弱信号的幅值的。 4 4）谐振时，电源仅供给电阻消耗的能量，电源与电路）谐振时，电源仅供给电阻消耗的能量，电源与电路不发生能量交换；而电感与电容之间则以恒定的总能量进不发生能量交换；而电感与电容之间则以恒定的总能量进行着磁能与电能的转换，且总能量保持恒定。行着磁能与电能的转换，且总能量保持恒定。5.1 5.1 串联谐振串联谐振0CLQQQUIPS，但是在电力系统中，应该避免出现谐振现象，因为电感和电但是在电力系统中，应该避免出现谐振现象，因为电感和电容上的高压会破坏系统的正常工作。容上的高压会破坏系统的正

6、常工作。5.1 5.1 串联谐振串联谐振例例 有一个有一个300 pF 300 pF 的电容的电容C C和一个线圈和一个线圈L L相串联，线圈的电感相串联，线圈的电感L L=0.3 mH=0.3 mH，电阻，电阻R R=10 =10 ，在电路的输入端加一个与电路谐振，在电路的输入端加一个与电路谐振的信号电压的信号电压U U=1mV=1mV。求：（。求：（1 1）谐振频率）谐振频率f f0 0、谐振电流、谐振电流I I0 0、品质、品质因数因数Q Q和电容电压和电容电压U UC0C0各为多少？（各为多少？（2 2）如果电压有效值不变，）如果电压有效值不变，而频率偏离谐振频率而频率偏离谐振频率10

7、%10%，即，即f f=1.1=1.1f f0 0，则这时电流为多大？电，则这时电流为多大？电容电压容电压U UC C为多少？电路还发生谐振么？为多少？电路还发生谐振么？答案：答案：（ 1 1）531KHZ,0.1mA,100,100mV531KHZ,0.1mA,100,100mV(2)5.24(2)5.24A,4.8mVA,4.8mV，不发生谐振，不发生谐振例如无线电收音机例如无线电收音机的接收回路就是用的接收回路就是用改变电容改变电容C C的办法，的办法，使之对某一电台发使之对某一电台发射的频率信号发生射的频率信号发生谐振，从而达到选谐振，从而达到选择此电台的目的的。择此电台的目的的。选频

8、选择信号选频选择信号电视机通常是电视机通常是通过调整电感通过调整电感L L来达到选台来达到选台的目的的。这的目的的。这个过程称之为个过程称之为调谐。调谐。5.1.2 5.1.2 串联谐振应用举例串联谐振应用举例5.1 5.1 串联谐振串联谐振收音机调谐原理：收音机调谐原理：5.1 5.1 串联谐振串联谐振 当各电台不同频率的电磁信号当各电台不同频率的电磁信号经过天线时，都会在天线回路中感经过天线时，都会在天线回路中感应出不同频率的电动势。电路中的应出不同频率的电动势。电路中的电流是各个不同频率电动势所产生电流是各个不同频率电动势所产生的电流的叠加，如果将电容的电流的叠加，如果将电容C C调到调

9、到某一值，使其与某电台频率某一值，使其与某电台频率f f1 1发生发生谐振，则电路对该台信号源谐振，则电路对该台信号源e e1 1的阻的阻抗最小，该频率信号电流最大。抗最小，该频率信号电流最大。 由于天线回路和电感之间有感应作用，在电感的两端就会得到由于天线回路和电感之间有感应作用，在电感的两端就会得到最高的输出电压，再经解调、放大，就能收听到该电台的节目。最高的输出电压，再经解调、放大，就能收听到该电台的节目。 对于其它电台的信号，电路对它们不发生谐振，因而阻抗大，对于其它电台的信号，电路对它们不发生谐振，因而阻抗大，电流很小。因此，通过调节电容电流很小。因此，通过调节电容C C的数值，电路

10、就会对不同电台的数值，电路就会对不同电台的频率发生谐振，从而达到选台的目的。的频率发生谐振，从而达到选台的目的。 电流谐振曲线电流谐振曲线 5.1 5.1 串联谐振串联谐振2222)1()(CLRUXXRUZUICLssRLCRLC串联电路对不同频率信号产生不同的电流值，对于串联电路对不同频率信号产生不同的电流值，对于0 0附附近的信号，在回路中可激起较大的电流，而偏离近的信号，在回路中可激起较大的电流，而偏离0 0越远的越远的信号在回路中产生的电流也就越小，也就是说，该电路对远信号在回路中产生的电流也就越小，也就是说，该电路对远离离0 0的信号具有抑制和削弱作用。这种性能称为选择性。的信号具

11、有抑制和削弱作用。这种性能称为选择性。 在收音机调台过程中，就是将其输入回路调谐于所选电台的在收音机调台过程中，就是将其输入回路调谐于所选电台的中心频率，使该频率的信号在回路中发生谐振。此时该信号中心频率，使该频率的信号在回路中发生谐振。此时该信号便可在电路中激起较大电流而被选中，其它电台信号频率由便可在电路中激起较大电流而被选中，其它电台信号频率由于远离谐振频率被有效地抑制掉了。于远离谐振频率被有效地抑制掉了。5.1 5.1 串联谐振串联谐振通用谐振曲线通用谐振曲线 200200)(11QII较大的较大的Q Q值对应较尖锐的谐振曲线，曲线形状越尖锐，则值对应较尖锐的谐振曲线，曲线形状越尖锐，

12、则选择性越好。对于收音机来说，选择性越好。对于收音机来说，Q Q值较低的电路就容易引值较低的电路就容易引起串台现象。因此，为了提高电路的选择性，应尽量选择起串台现象。因此，为了提高电路的选择性，应尽量选择Q Q值较大的电路。值较大的电路。Q Q值越大，谐振电路允许通过的信号频率值越大，谐振电路允许通过的信号频率范围就会减小。范围就会减小。 为了保证这一频带内信号通过输入回路后均不失为了保证这一频带内信号通过输入回路后均不失真，通常将回路电流真，通常将回路电流I0.707I0I0.707I0的频率范围定义的频率范围定义为电路的通频带，用为电路的通频带，用B B表示，通频带与品质因数表示，通频带与

13、品质因数成反比关系，品质因数越大，说明电路的选择性成反比关系，品质因数越大，说明电路的选择性越好，但通频带较窄越好，但通频带较窄 。 0021QB通频带通频带5.1 5.1 串联谐振串联谐振例例 某收音机的输入回路可简化为图示的电路，某收音机的输入回路可简化为图示的电路，L L=300H=300H。今欲接收频率范围为。今欲接收频率范围为5255251605kHz1605kHz的中波段的中波段信号，试选择信号，试选择C C 的变化范围。的变化范围。答案答案： 2.72.7306pF306pF 5.2 5.2 并联谐振并联谐振定义：定义： RLCRLC并联电路中发生的谐振现象称为并联谐振，适用于并

14、联电路中发生的谐振现象称为并联谐振，适用于内阻抗大的电流源。内阻抗大的电流源。5.2.1 RLC5.2.1 RLC并联的谐振的条件和特点并联的谐振的条件和特点1.1.谐振条件谐振条件使输入电压、输入电流同相位，电路发生谐振。即使输入电压、输入电流同相位，电路发生谐振。即谐振频率为谐振频率为 LCf210LC12.2.谐振特点谐振特点5.2 5.2 并联谐振并联谐振1 1）谐振时，感纳等于容纳，电路总导纳最小，总阻抗最）谐振时，感纳等于容纳，电路总导纳最小，总阻抗最大，同相。所以谐振时端电压达最大值：大，同相。所以谐振时端电压达最大值： 2 2）谐振时，并联电路总阻抗为纯电阻）谐振时，并联电路总

15、阻抗为纯电阻R R，相当于从，相当于从LCLC两端看进两端看进去去LCLC等效阻抗为无穷大，相当于开路（这与串联谐振中等效阻抗为无穷大，相当于开路（这与串联谐振中LCLC等效等效阻抗为零，相当于短路是不同的，即阻抗为零，相当于短路是不同的，即 GIU/0RII0LCII3 3）谐振时电容与电感之间发生着电磁能量的相互转换，完全补）谐振时电容与电感之间发生着电磁能量的相互转换，完全补偿。而电源与振荡电路之间并不发生能量转换，只是补充电路偿。而电源与振荡电路之间并不发生能量转换，只是补充电路谐振时中电阻的损耗。谐振时中电阻的损耗。 3 3）谐振时，电感支路与电容支路电流的大小相等且为总电）谐振时，

16、电感支路与电容支路电流的大小相等且为总电流的流的Q Q（并联谐振电路的品质因数（并联谐振电路的品质因数 ）倍，其方向相反，相倍，其方向相反，相互补偿，电路中的总电流等于电阻中的电流。即互补偿，电路中的总电流等于电阻中的电流。即 在并联谐振电路中，电感和电容上的电流大小是输入电流在并联谐振电路中，电感和电容上的电流大小是输入电流的的Q Q倍。当时，会在电感和电容上出现远远高于总电流的倍。当时，会在电感和电容上出现远远高于总电流的过电流，称为过电流现象。所以又把过电流，称为过电流现象。所以又把并联谐振称为电流谐并联谐振称为电流谐振。振。 5.2 5.2 并联谐振并联谐振QIILQIICLCRCRL

17、RIIIIQCL005.2.2 5.2.2 工程中常用的工程中常用的LCLC并联谐振电路并联谐振电路5.2 5.2 并联谐振并联谐振电路的谐振频率电路的谐振频率 LCf210CLRQ1品质因数品质因数 1 1）谐振时，整个电路阻抗为纯电阻性，等效电阻为）谐振时，整个电路阻抗为纯电阻性，等效电阻为 CRLR 02 2）电路发生谐振时，电感支路电流与电容支路电流近似）电路发生谐振时，电感支路电流与电容支路电流近似相等，且为总电流的相等，且为总电流的Q Q倍。倍。会在电感和电容上出现远远高会在电感和电容上出现远远高于总流的过电流，称为过电流现象。于总流的过电流，称为过电流现象。 当一个含有多个不同频

18、率信号的信号源与并联电路连接时，当一个含有多个不同频率信号的信号源与并联电路连接时，并联电路如对其中某一个频率的信号发生谐振，对其呈现并联电路如对其中某一个频率的信号发生谐振，对其呈现出最大的阻抗，就可以在信号源两端得到最高的电压，而出最大的阻抗，就可以在信号源两端得到最高的电压，而对其它频率的信号则呈现小阻抗，电压很低，从而将所需对其它频率的信号则呈现小阻抗，电压很低，从而将所需频率的信号放大取出，将其它频率的信号抑制掉，达到选频率的信号放大取出，将其它频率的信号抑制掉，达到选频的目的。频的目的。5.2 5.2 并联谐振并联谐振电子技术中的电感三点式和电容三点式正弦波振荡电路。电子技术中的电

19、感三点式和电容三点式正弦波振荡电路。当当f f= =f f0 0，回路的谐振阻抗是纯电阻性，电路就产生振荡，回路的谐振阻抗是纯电阻性，电路就产生振荡，用来产生几兆赫兹以上的高频信号。用来产生几兆赫兹以上的高频信号。 并联谐振电路的应用并联谐振电路的应用并联谐振选频原理：并联谐振选频原理：,10RH80LpF,320CA20I例例 如图所示的如图所示的LCLC并联谐振电路，已知并联谐振电路，已知谐振状态下总电流谐振状态下总电流，试求：，试求：5.2 并联谐振并联谐振该电路的固有频率、品质因数、以及电感支路电容支该电路的固有频率、品质因数、以及电感支路电容支路中的电流。路中的电流。答案答案： MH

20、z121rad/s1025. 61060LCfLC5000RLQmA100sCLQIII5.3 5.3 互感及互感电压互感及互感电压5.3.1 5.3.1 耦合线圈的互感及同名端耦合线圈的互感及同名端1.1.互感与耦合互感与耦合互感系数互感系数自感磁通链自感磁通链 11111N22222N互感磁通链互感磁通链 21221N12112N2121212121iMiM5.3 5.3 互感及互感电压互感及互感电压耦合系数耦合系数 21LLMk 耦合系数耦合系数k k值与线圈相对位置的关系值与线圈相对位置的关系 互感的利用互感的利用 如果两个线圈紧密地缠绕在如果两个线圈紧密地缠绕在一起，一个线圈电流产生

21、的一起，一个线圈电流产生的磁通几乎全部与另一个线圈磁通几乎全部与另一个线圈交链，交链，k k值就接近值就接近1 1，即两线，即两线圈全耦合；在无线电技术中圈全耦合；在无线电技术中和电力变压器上，为了更有和电力变压器上，为了更有效地传输信号和功率，总是效地传输信号和功率，总是采用极紧密的耦合，使采用极紧密的耦合，使k k值值尽可能接近尽可能接近1 1。 若两线圈相距较远，或线圈的若两线圈相距较远，或线圈的轴线相互垂直放置，轴线相互垂直放置，k k值就很小，值就很小，甚至有可能为零，即两线圈无甚至有可能为零，即两线圈无耦合耦合 。在工程上有时尽量减小。在工程上有时尽量减小互感的作用，以避免线圈之间

22、互感的作用，以避免线圈之间的相互干扰，实际中，有时甚的相互干扰，实际中，有时甚至要加上磁屏蔽罩至要加上磁屏蔽罩 。互感的抑制互感的抑制 5.3 5.3 互感及互感电压互感及互感电压2.2.同名端同名端一对互感线圈中，一个线圈的电流发生变化时，一对互感线圈中，一个线圈的电流发生变化时，在本线圈中产生的自感电压与在相邻线圈中所产在本线圈中产生的自感电压与在相邻线圈中所产生的互感电压极性相同的端点称为同名端。生的互感电压极性相同的端点称为同名端。定义定义1 1：如果两个互感线圈的电流如果两个互感线圈的电流i i1 1和和i i2 2所产生的磁通是相互增所产生的磁通是相互增强的，那么两电流同时流入强的

23、，那么两电流同时流入（或流出）的端钮就是同名（或流出）的端钮就是同名端；如果磁通相互削弱，则端；如果磁通相互削弱，则两电流同时流入（或流出）两电流同时流入（或流出）的端钮就是异名端。的端钮就是异名端。以以“* *”, ,“”“”, ,“”等符等符号表示，号表示，另一端则无须再标另一端则无须再标定义定义2 2：标注：标注： 当电流的参考方向从同名端指向另一端时，互感电压的参当电流的参考方向从同名端指向另一端时，互感电压的参 考方向也从同名端指向另一端；反之当电流的参考方向从考方向也从同名端指向另一端；反之当电流的参考方向从 另一端指向同名端时，互感电压的参考方向也从另一端指另一端指向同名端时，互

24、感电压的参考方向也从另一端指 向同名端。即向同名端。即互感电压的方向与产生该互感电压的电流的互感电压的方向与产生该互感电压的电流的 方向相对同名端是一致的，也叫互感电压同名端一致的原方向相对同名端是一致的，也叫互感电压同名端一致的原 则。则。 5.3 5.3 互感及互感电压互感及互感电压互感电压的参考方向互感电压的参考方向5.3 5.3 互感及互感电压互感及互感电压例例 写出图所示互感线圈端电压写出图所示互感线圈端电压u u1 1和和u u2 2的表达式。的表达式。a a：答案答案dtdiMdtdiLu2111dtdiMdtdiLu1222b:b: dtdiMdtdiLudtdiMdtdiLu

25、122221115.4 5.4 互感线圈的连接互感线圈的连接5.4.1 5.4.1 互感线圈的串联互感线圈的串联1.1.顺向串联：顺向串联：异名端串接在一起异名端串接在一起 互感线圈顺向串联互感线圈顺向串联 MLLLS2212.2.反向串联：反向串联：同名端串接在一起同名端串接在一起 互感线圈顺向串联互感线圈顺向串联 MLLLf221v 例例 将两个线圈串联接到工频将两个线圈串联接到工频220V220V的正弦电源上，顺向的正弦电源上，顺向串联时电流为串联时电流为2.7A2.7A，功率为，功率为218.7W218.7W，反向串联时电流为，反向串联时电流为7A7A，求互感求互感M M。5.4 5.

26、4 互感线圈的连接互感线圈的连接 答案答案： HRRIUfMLLLSS24. 0)()(212221221HRRIUfMLLLFf03. 0)()(212221221H053. 0403. 024. 04fsLLM5.4 5.4 互感线圈的连接互感线圈的连接5.4.2 5.4.2 互感线圈的并联互感线圈的并联1.1.同侧并联：同侧并联：同名端串接在一起同名端串接在一起 互感线圈同侧并联互感线圈同侧并联2.2.异侧并联：异侧并联：异名端并接在一起异名端并接在一起 互感线圈异侧并联互感线圈异侧并联MLLMLLLeq221221MLLMLLLeq221221 应用介绍的耦合线圈上的电压、电流关系和基

27、尔霍夫定应用介绍的耦合线圈上的电压、电流关系和基尔霍夫定律，利用同名端的方法标出各线圈上的自感电压和互感律，利用同名端的方法标出各线圈上的自感电压和互感电压，列出电路的电压、电流方程式后联立求解的分析电压，列出电路的电压、电流方程式后联立求解的分析方法。方法。5.5 5.5 互感电路的分析和计算互感电路的分析和计算1.1.经典法经典法2.2.去耦等效法去耦等效法按照等效的概念，可以把有互感耦合的电路等效成无互按照等效的概念，可以把有互感耦合的电路等效成无互感的电路，再根据无互感电路的分析方法来求解，这种感的电路，再根据无互感电路的分析方法来求解，这种处理互感电路的方法称为互感消去法，也称为去耦

28、等效处理互感电路的方法称为互感消去法，也称为去耦等效法，这个消去互感后的等效电路就叫去耦等效电路。法，这个消去互感后的等效电路就叫去耦等效电路。 v 例例 图示的并联互感线圈，接在图示的并联互感线圈，接在f f =50 Hz =50 Hz、U U=31.4V=31.4V的正的正弦交流电源上，已知弦交流电源上，已知R R1 1=20 =20 ，L L1 1=0.1 H=0.1 H，R R2 2 =30 =30 ，L L2 2= 0.2 H= 0.2 H，M M=0.1H=0.1H，求等效阻抗，求等效阻抗Z Z和总电流和总电流I I。5.5 5.5 互感电路的分析和计算互感电路的分析和计算答案答案

29、：ZZ1 1= =R R1 1+ + j j （L L1 1-M-M）=200=200Z Z2 2= =R R2 2+ + j j （L L2 2-M-M） =43.446.3=43.446.3Z Z0 0= = jMjM= 31.490= 31.490 等效阻抗等效阻抗8 .678 .3702121ZZZZZZ总电流为总电流为 AZUI83. 08 .374 .315.6 5.6 空心变压器空心变压器定义：若变压器互感线圈在非铁磁材料制成的心子上，定义：若变压器互感线圈在非铁磁材料制成的心子上，则变压器称为空心变压器则变压器称为空心变压器 空心变压器电路空心变压器电路 空心变压器一二次侧等效

30、电路空心变压器一二次侧等效电路 1222MjX IIZ 2221111ZXZUIM5.6 5.6 空心变压器空心变压器2.2.反射阻抗反射阻抗11222222221XjRjXRXZXZMM22222222212222222221XXRXXRXRXRMM反射电抗与二次侧电抗性质相反，即二次侧电抗是容反射电抗与二次侧电抗性质相反，即二次侧电抗是容性时，则反射电抗为感性；反之，当二次侧电抗是感性时，则反射电抗为感性；反之，当二次侧电抗是感性时，反射电抗为容性。性时，反射电抗为容性。 v 例例 图示，已知图示，已知 ， ，v ,负载负载 ，电源电压，电源电压 。v 求（求（1 1）一次侧的输入阻抗）一

31、次侧的输入阻抗 ；v （2 2）两绕组的电流）两绕组的电流 、 。5.6 空心变压器1011jjXRL822jjXRL 5MX6LLjXRVU50srad /3141i2iinZ答案：答案： )1015(11111jZXRZZIUZLinAZUIin69.3377. 211AIXXjRRjXILM44.109385. 1)()(12225.7 5.7 仪用互感器仪用互感器1.1.电流互感器电流互感器定义：电流互感器是将大电流变定义：电流互感器是将大电流变换成小电流的变压器换成小电流的变压器 原理：原理：iKNNII1221 K Ki i称为电流互感器的变流比。通常电称为电流互感器的变流比。通常

32、电流互感器二次侧额定电流设计成标准流互感器二次侧额定电流设计成标准值值5A5A或或1A1A。将测量仪表的读数乘以电。将测量仪表的读数乘以电流互感器的变流比，就可得到被测电流互感器的变流比，就可得到被测电流值。流值。 电流互感器电流互感器 应用：钳形电流表应用：钳形电流表 5.7 5.7 仪用互感器仪用互感器特点：特点：1 1）一次绕组用粗线绕成，只有一匝或几匝，与被测电路负载）一次绕组用粗线绕成，只有一匝或几匝，与被测电路负载串联。串联。2 2）二次绕组匝数较多，导线较细，与电流表或功率表的电流）二次绕组匝数较多，导线较细，与电流表或功率表的电流线圈连接。线圈连接。注意：注意：1 1）在运行中

33、不允许二次侧开路，否则会使铁心发热甚至烧坏）在运行中不允许二次侧开路，否则会使铁心发热甚至烧坏绕组。将在二次绕组感应高压，造成绕组的绝缘击穿，危及人绕组。将在二次绕组感应高压，造成绕组的绝缘击穿，危及人员安全。员安全。2 2）二次电路中不允许装设熔断器，拆装仪表时，必须先将绕）二次电路中不允许装设熔断器，拆装仪表时，必须先将绕组短路。组短路。3 3）为了安全，铁心和二次绕组的一端必须接地，防止绝缘击）为了安全，铁心和二次绕组的一端必须接地，防止绝缘击穿后，电力系统的高电压传到低压侧，危及二次设备及操作人穿后，电力系统的高电压传到低压侧，危及二次设备及操作人员的安全。员的安全。5.7 仪用互感器

34、1.1.电压互感器电压互感器定义定义：电压互感器是将高电压变：电压互感器是将高电压变换成低电压的变压器换成低电压的变压器 原理： KuKu称为电压互感器的电压比。通常电压互感器低压侧的额称为电压互感器的电压比。通常电压互感器低压侧的额定值均设计为定值均设计为100V100V。将测量仪表的读数乘以电压互感器的。将测量仪表的读数乘以电压互感器的电压比，就可得到被测电压值。电压比，就可得到被测电压值。 电压互感器 uKNNUU2121降压变压器降压变压器 5.7 5.7 仪用互感器仪用互感器特点：特点：1 1）一次绕组匝数较多，与被测的高压电网并联）一次绕组匝数较多，与被测的高压电网并联 。2 2）

35、二次绕组匝数较多，导线较细，与电流表或功率表的电流）二次绕组匝数较多，导线较细，与电流表或功率表的电流线圈连接。线圈连接。注意：注意：1 1）二次侧不允许短路，否则则会产生很大的短路电流，绕组）二次侧不允许短路，否则则会产生很大的短路电流，绕组将因过热而烧毁，故在高压侧应接入熔断器进行保护。将因过热而烧毁，故在高压侧应接入熔断器进行保护。2 2）为防止电压互感器高压绕组绝缘损坏，使低压侧出现高电）为防止电压互感器高压绕组绝缘损坏，使低压侧出现高电压，电压互感器的铁心、金属外壳和二次绕组的一端必须可靠压，电压互感器的铁心、金属外壳和二次绕组的一端必须可靠接地。接地。单元小结单元小结1 1交流电路

36、的谐振是电路的特殊状态。电路在其一频率信号源交流电路的谐振是电路的特殊状态。电路在其一频率信号源作用下，它们的端电压与总电流相位差为零，即阻抗的电抗部作用下，它们的端电压与总电流相位差为零，即阻抗的电抗部分为零，电路呈阻性。分为零，电路呈阻性。RLCRLC串联电路的谐振条件为串联电路的谐振条件为 谐振频率为谐振频率为 品质因数为品质因数为 特征为：电路呈电阻性，阻抗最小，电流最大。电感端电特征为：电路呈电阻性，阻抗最小，电流最大。电感端电压和电容端电压大小相等，相位相反。电感和电容的端电压压和电容端电压大小相等，相位相反。电感和电容的端电压有可能大大超过外加电压。所以串联谐振又称为电压谐振。有

37、可能大大超过外加电压。所以串联谐振又称为电压谐振。)/1(00CLXXCLLCfLC21100，CLRCRRLUUUUQCL110000 2 2并联谐振又称为电流谐振，电感线圈与电容元件并联并联谐振又称为电流谐振，电感线圈与电容元件并联电路的谐振频率为电路的谐振频率为 特征为：电路电流与电压同相位。电感支路和电容支特征为：电路电流与电压同相位。电感支路和电容支路电流几乎大小相等，相位相反。电感或电容支路的电路电流几乎大小相等，相位相反。电感或电容支路的电流有可能大大超过总电流。流有可能大大超过总电流。 串联谐振和并联谐振电路都具有选频特性。串联谐振和并联谐振电路都具有选频特性。单元小结单元小结)(1RLLCLCf210 3.3.一个线圈的电流产生的一部分磁通与邻近的线圈的交链一个线圈的电流产生的一部分磁通与邻近的线圈的交链称为磁的耦合，两个耦合线圈，一个线圈的电流变化在另称为磁的耦合，两个耦合线圈，一个线圈的电流变化在另一个线圈中产生感应电压的现象叫互感现象，这个电压叫一个线圈中产生感应电压的现象叫互感现象，这个电压叫互感电压；两个耦合的线圈，当同时分别有电流由一个端互感电压；两个耦合的线圈，当同时分别有电流由一个端钮流向另一端钮，它们产生的磁通