变压器动态分析

关于变压器动态分析第1页，课件共22页，创作于2023年2月（一)明确变压器工作时电压、电流、功率之间的制约关系1．电压制约U1由电源决定；当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2＝n2U1/n1.一、变压器动态分析第2页，课件共22页，创作于2023年2月2、电流制约副线圈的电流I2受负载影响当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1.第3页，课件共22页，创作于2023年2月3、功率关系．当副线圈为断路时，原线圈输入功率为零．对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和，输入功率受负载影响输出功率P2决定输入功率P1.第4页，课件共22页，创作于2023年2月4．负载制约(1)变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；(2)变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2＝P2/U2；(3)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率，P1＝P2；即变压器的输入功率是由输出功率决定的．第5页，课件共22页，创作于2023年2月结论：如果变压器的负载发生变化，确定物理量变化时，依据以下原则：①输入电压U1决定输出电压U2;②输出电流I2决定输入电流I1;③输出功率P2决定输入功率P1.第6页，课件共22页，创作于2023年2月（二）理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1.副线圈可看做给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法．第7页，课件共22页，创作于2023年2月例一．对理想变压器，下列说法中正确的是()A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零AB课堂练习第8页，课件共22页，创作于2023年2月例二、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I和用电器上R1的功率P1将分别是()课堂练习U增大、I增大、P1增大B.U不变、I减小、P1增大C.U减小、I减小、P1减小D.U不变、I减小、P1减小D第9页，课件共22页，创作于2023年2月例三、如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是（）A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小BC第10页，课件共22页，创作于2023年2月1.互感器

A电流互感器电压互感器V

使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数

使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数二、常用变压器第11页，课件共22页，创作于2023年2月与电表相连的部分（次级线圈）要接地。电压互感器是并联接入电路。电流互感器是串联接入电路。特别注意：电流互感器不允许次级线圈开路接入电路。因为在次级会感应出很高的电压，可能发生危险。第12页，课件共22页，创作于2023年2月钳形电流表第13页，课件共22页，创作于2023年2月自耦变压器（1）特点：铁芯上只有一个线圈，其中有一部分的线圈为原、副线圈共用．（2）自耦变压器可以降压，也可以升压．（3）调压变压器是一种自耦变压器．问题:有没有只用一组线圈来实现变压的变压器?2.自耦变压器第14页，课件共22页，创作于2023年2月2.自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器调压变压器第15页，课件共22页，创作于2023年2月2.自耦变压器U2U1ABP第16页，课件共22页，创作于2023年2月1、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均能正常发光，则灯泡L1（）A.也能正常发光B.较另三个灯暗些C.将会烧坏L1D.不能确定AL2L3L4n1n2~L1课堂练习第17页，课件共22页，创作于2023年2月2、钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。图(a)中电流表的读数为1.2A。图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则()A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流，图(b)的读数为3.6AC第18页，课件共22页，创作于2023年2月

为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图．问:

(1)电路正常工作时，b线圈有没有感应电流产生?为什么？(2)如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈有没有感应电流产生？为什么?课堂练习第19页，课件共22页，创作于2023年2月答案（1）电流互感器a侧两线圈完全相同，流过两线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，b侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流．（2）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回发电厂，a侧两线圈电流大小不等，产生“剩余电流”在铁芯中产生变化的“剩余磁通”，b侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流．第20页