5.4.1 变压器工作原理课件讲解_第1页
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文档简介

《电工电子基础—电工基础》在线开放课程模块五电磁铁和变压器主讲教师吴晓凤项目

变压器4

变压器工作原理4一、变压器

变压器是依据电磁感应原理，能变换电压、变换电流、变换阻抗的“静止”电气设备。变压器在传递电能的过程中频率不变。4常用电力变压器二、电磁感应原理1324a.电磁感应b.线圈通交流电磁力线分布1324a.感应电动势的产生b.变压器铁芯和绕组三、变压器的工作原理

变压器主要由铁芯和绕组两个基本部分组成：一个铁芯：提供磁通的闭合回路。

两个绕组：一次侧绕组（原边）N1；二次侧绕组（副边）N2；当一次绕通入交流电压后，就有激磁电流产生，该电流在铁芯中可产生一个交变的磁通φ。主磁通Φ在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2。4(a)(b)变压器图形符号1324

1、变压器空载运行与电压变换

一次侧接交流电压u1，二次侧开路的运行状态称为空载运行。

即：变压器没有带负载，

i2=0(只有电势)

（1）一次侧电流i0为空载（激磁）电流，产生磁动势：

F0

=i0N1叫空载磁动势（建立磁通）

电流磁动势磁通

1324（2）F0产生磁通分为两部分以铁芯为磁路：主磁通Φ

同时与一次绕组N1和二次绕组N2相匝链，分别感应出电势e1和e2，

是传递能量的主要媒介，属于工作磁通，称为主磁通Φ；

漏磁通

另一部分磁通只能单独匝链一边的绕组，通过变压器油或空气形成闭路，属于非工作磁通，称为一次侧的漏磁通Φσ1。

注：主磁通占总磁通99%以上，漏磁通占1%以下。132（3）感应电动势

e1和e2的有效值分别为：

(

式中：f为交流电源的频率，φm为主磁通的最大值。)

忽略漏磁通的影响，并且不考虑绕组上电阻的压降时，电压有效值满足:1324（4）变压作用

变压器空载运行时，一、二次绕组上电压的比值等于两者匝数之比，K称为变压器的变比。

即：K>1——降压变压器；K<1——升压变压器。1324

2、变压器负载运行与电流变换一次侧接交流电压u1，二次侧接上负载Z，这种运行状态称为负载运行。

（1）变压器的功率损耗忽略不计时，其输出功率等于输入功率，符合能量守恒定律，通常采用高压输电。

1324

（2）电流变换

电流有效值满足：

其中：1/k称为变压器的变流比。变压器在电压变换的同时也进行电流变换；

电压比与电流比互为倒数；即：匝数多的绕组电压高，电流小；匝数少的绕组电压低，电流大。

1324

3、变压器阻抗变换

一次侧接交流电压u1，二次侧接负载Z，蓝色虚线框内的电路可等效为另一个阻抗Z1，忽略变压器的漏磁和损耗时，等效阻抗为：

(式中：

为二次绕组的负载阻抗)

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