《汽车电工电子技术》课件-3.3变压器的分析与检测(中)

汽车电工电子技术

3.3变压器的分析与检测(中)我们将变压器空载时一次绕组的电流记作i0，将接入负载后一次绕组的电流记作i1。于是，空载时，主磁通由一次绕组的磁通势N1i0决定；接入负载后，主磁通由一、二次绕组的合成磁通势N1i1+N2i2决定。变压器的工作原理-电流变换若将图中的开关S闭合，即变压器接上负载，则在感应电动势的作用下，二次绕组中将有电流i2通过。二次绕组的磁通势N2i2也会产生磁通，一次绕组中将产生感应电流，这会使得一次绕组中的电流发生变化。变压器的工作原理-电流变换变压器的工作原理-电流变换由式

可以看出，当U1和

f

不变时，E1和Φm也基本不变。也就是说，不论空载或负载，铁芯中主磁通的最大值基本不变，则有由于空载电流i0很小，其有效值为一次绕组额定电流的2%～10%，可忽略不计，则变压器的工作原理-电流变换式表明，变压器一、二次绕组的电流之比与它们的匝数成反比。其中，一次绕组的电流由变压器所接负载的电流决定。于是，一、二次绕组的电流变换关系为变压器的工作原理-阻抗变换变压器不仅能变换电压和电流，还能变换阻抗。在图所示变压器中，设其一、二次绕组的内阻、漏磁通及空载电流均忽略不计，则负载阻抗模|Z|为变压器的工作原理-阻抗变换由式

和式

可得所以变压器的工作原理-阻抗变换如图（a）所示方框部分可以用一个阻抗模|Z'|来等效代替，如图（b）所示，则有为(a)

(b)变压器的工作原理-阻抗变换上式表明，负载阻抗模|Z|经过变压器后，扩大了K2倍。我们可以采用不同的变比，把负载阻抗模变换为所需要的数值，以达到电路的匹配状态，使负载上获得最大输出功率，这种做法称为阻抗匹配。变压器绕组的极性当电流流入（或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相同，两个线圈中的感应电动势方向也相同，则这两个流入端（或流出端）称为同极性端（又称为同名端），用符号“

*

”或“·

”表示，如图所示。(正接)

(反接)变压器绕组的极性-直流法用直流电源和毫安表将两个线圈1-2和3-4按如图所示连接。开关闭合的瞬间，如果毫安表的指针正向偏转，则1和3为同极性端；反向偏转时，1和4为同极性端。用直流电源和毫安表将两个线圈1-2和3-4按如图所示连接。开关闭合的瞬间，如果毫安表的指针正向偏转，则1和3为同极性端；反向偏转时，1和4为同极性端。这是因为开关闭合瞬间线圈1-2中的电流增长，电流方向从1经线圈指向2，绕组中产生的感应电动势方向为从2指向1。如果1和3为同极性端，则线圈3-4中的感应电动势方向应为从4指向3，此时，毫安表正向偏转。变压器绕组的极性-直流法如图所示，将线圈1-2和3-4各取一个接线端连在一起（图中为2和4），并在其中一个线圈（图中为1-2线圈）的两端加一个比较低的便于测量的交流电压。用交流电压表分别测量1，3两端的电压U13和两线圈的电压U12，U34。如果U13等于两线圈电压U12和U34之差，则1和3为同极性端；如果U13等于两线圈电压U12和U34之和，则1和4为同极性端。变压器绕组的极性-交流法变压器的外特性变压器负载运行时，二次绕组上存在阻抗，可产生阻抗压降，这就使得二次绕组的端电压随负载电流的变化而变化。变压器的外特性是指在电源电压U1和负载功率因数cosφ2不变的条件下，二次绕组的电压U2随电流I2变化的规律U2=F(I2)，其曲线如图所示。对电阻性和电感性负载而言，电压U2随电流I2的增加而下降，而电容性负载则相反。变压器的外特性通常希望电压U2的变化越小越好。从空载到额定负载，二次绕组电压的变化程度用