变压器的构造分析课件

1、第七节 变压器的构造(1)一、变压器的用途和种类二、变压器的基本构造第1页，共20页。一、变压器的用途和种类 1变压器的用途：变压器除可变换电压外，还可变换电流、变换阻抗、改变相位。 2变压器的种类：按照使用的场合，变压器有电力变压器、 整流变压器、调压变压器输入、输出变压器等。 变压器是利用互感原理工作的电磁装置，它的符号如图6-11所示，T是它的文字符号。图6-11变压器的符号 第2页，共20页。二、变压器的基本构造 变压器主要由铁心和线圈两部分构成。铁心是变压器的磁路通道，是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便减少涡流和磁滞损耗。按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图6-12(a)、

2、(b)所示。 线圈是变压器的电路部分，是用漆色线、沙包线或丝包线绕成。其中和电源相连的线圈叫原线圈(初级绕组)，和负载相连的线圈叫副线圈(次级绕组)。图6-12 心式和壳式变压器 第3页，共20页。第七节 变压器的工作原理(2 )一、变压器的工作原理二、变压器的外特性和电压变化率第4页，共20页。一、变压器的工作原理 变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图6-13所示。图6-13 变压器空载运行原理图 第5页，共20页。由此得 忽略线圈内阻得 原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁

3、通可视为相同。 设原线圈匝数为N1，副线圈匝数为N2，磁通为 ，感应电动势为1变换交流电压第6页，共20页。 上式中K称为变压比。由此可见：变压器原副线圈的端电压 之比等于匝数比。 如果N1 N2，K N2，K 1，电压下降，称为降压变压器。第7页，共20页。 可见，变压器工作时原、副线圈的电流跟线圈的匝数成反比。高压线圈通过的电流小，用较细的导线绕制；低压线圈通过的电流大，用较粗的导线绕制。这是在外观上区别变压器高、低压饶组的方法。 根据能量守恒定律，变压器输出功率与从电网中获得功率相等，即P1 = P2，因此得到 2变换交流电流 第8页，共20页。将代入得因为所以设变压器初级输入阻抗为|Z

4、1|，次级负载阻抗为|Z2|，则 可见，次级接上负载|Z2|时，相当于电源接上阻抗为K2|Z2|的负载。变压器的这种阻抗变换特性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负载上获得最大功率。3变换交流阻抗第9页，共20页。初级电流输入阻抗 【例7-1】有一电压比为220/110 V的降压变压 器，如果次级接上55 的电阻，求变压器初级的输入阻抗。解1：次级电流第10页，共20页。解2：变压比输入阻抗第11页，共20页。 【例7-2】有一信号源的电动势为1V，内阻为600 ，负载电阻为150 。欲使负载获得最大功率，必须在信号源和负载之间接一匹配变压器，使变压器的输入电阻等于信号 源的

5、内阻，如图11-4所示。问：变压器变压比，初、次级电流各为多少?图6-14 例7-2图 第12页，共20页。 解：负载电阻 R2 = 150 ，变压器的输入电阻R1 = R0 = 600 ，则变比应为 初、次级电流分别为 第13页，共20页。第七节 常用变压器(3) 一、自耦变压器 二、多绕组变压器 三、互感器 第14页，共20页。 一、自耦变压器 自耦变压器原、副线圈共用一部分绕组，它们之间不仅有磁耦合，还有电的关系，如图6-15所示。 1自耦变压器的构造和工作原理 图 6-15 自耦变压器符号及原理图 第15页，共20页。 二、多绕组变压器 变压器的次级有两个以上的绕组或初、次级都有两个以

6、上绕组的变压器叫多绕组变压器，如图6-16所示。 多绕组变压器原、副线圈的电压关系仍符合变压比的关系 1多绕组变压器 图6-16 多绕组变压器 第16页，共20页。 多绕组变压器多使用于电子设备中，输出多种电压。多绕组可串联或并联使用，串联时应将线圈的异名端相接，并联时应将线圈的同名端相接。只有匝数相同的线圈才能并联。 2多绕组变压器的使用 第17页，共20页。 三、互感器 1电压互感器 使用时，电压互感器的高压绕组跨接在需要测量的供电线路上，低压绕组则与电压表相连，如图6-17所示。 可见，高压线路的电压U1等于所测量电压U2和变压比K的乘积，即U1=KU2 互感器是一种专供测量仪表，控制设

7、备和保护设备中使用的变压器。可分为电压互感器和电流互感器两种。图6-17 电压互感器 第18页，共20页。使用时应注意： (1) 次级绕组不能短路，防止烧坏次级绕组。 (2) 铁心和次级绕组一端必须可靠的接地，防止高压绕组绝缘被破坏时而造成设备的破坏和人身伤亡。 2电流互感器 使用时，电流互感器的初级绕组与待测电流的负载相串连，次级绕组则与电流表串联成闭和回路，如图6-18所示 。 通过负载的电流就等于所测电流和变压比倒数的乘积。图6-18电流互感器 第19页，共20页。使用时应注意绝对不能让电流互感器的次级开路，否则易造成危险；(2) 铁心和次级绕组一端均应可靠接地。 常用的钳形电流表也是一