第3章+磁路及變壓器

1、 變壓器是一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。子線路中應(yīng)用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子線路中的阻抗匹配電子線路中的阻抗匹配變電流：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在能量傳輸過(guò)程中，當(dāng)輸送功率在能量傳輸過(guò)程中，當(dāng)輸送功率cosUIP 及負(fù)載功率因數(shù)及負(fù)載功率因數(shù) 一定時(shí)：一定時(shí)：coslrIP2（電能損耗小）（電能損耗?。㊣U SI 節(jié)省金屬材料節(jié)省金屬材料 （經(jīng)濟(jì)）（經(jīng)濟(jì)）1u2uLR1i2i變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)1u2uLR1i2i+原邊接交流電原邊接交流電 源源,副邊開(kāi)路。副邊開(kāi)路。(1)空載運(yùn)行

2、情況空載運(yùn)行情況0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u 11dtdNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe dtdNe22 空載時(shí)，空載時(shí)，鐵心中主鐵心中主磁通磁通 是是由原繞組由原繞組磁勢(shì)產(chǎn)生磁勢(shì)產(chǎn)生的。的。1u+1e+1e+ 2 1 1u 11dtdNe i1 ( i1N1) 1 dd011tiLe dtdNe22 1N2NZi1i2+u2+e2+e 2i2 ( i2N2) 2 dd2tiLe22 有載時(shí)，鐵心有載時(shí)，鐵心中主磁通中主磁通 是是由原、副繞組由原、副繞組磁勢(shì)共同產(chǎn)生磁勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通。的合成磁通。t)(tNtNe sinddddm111 t

3、N cosm1 )t(E 90sinm1 1144.4NfEm 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)t(Ee 90sinm22 2244.4NfEm t, sinm 根據(jù)根據(jù)KVL：1111111111EIjXIREEIRU 對(duì)原邊，變壓器原邊等效電路如圖對(duì)原邊，變壓器原邊等效電路如圖1m1111444Nf.EUEU 由于電阻由于電阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)較小較小,其兩端的電其兩端的電壓也較小壓也較小,與主磁電動(dòng)勢(shì)與主磁電動(dòng)勢(shì) E 比較可忽略不計(jì)，則比較可忽略不計(jì)，則1E1R0I1U1E+KNNEEUU 2121201根據(jù)根據(jù)KVL：2m22022444

4、0Nf.EUU,I 結(jié)論：改變?cè)褦?shù)比，就能改變輸出電壓。結(jié)論：改變?cè)褦?shù)比，就能改變輸出電壓。222222222UIjXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+ABCXYZabczyx高壓繞組：高壓繞組：A-X B-Y C-ZX、Y 、Z ：尾端：尾端A、B、C ：首端首端低壓繞組：低壓繞組：a-x b-y c-za、b、c：首端：首端x、y、z：尾端：尾端/000YYYYYYYY、：高壓繞組接法高壓繞組接法低壓繞組接法低壓繞組接法:YY0/三相配電變壓器三相配電變壓器: Y/動(dòng)力供電系統(tǒng)（井下照明）動(dòng)力供電系統(tǒng)（井下照明）: Y0/A311PUU CB1UKUU312P bKUU1

5、2 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P2133A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+Z2i1u2e1i1e1N2N+2u一般情況下：一般情況下：I0 (23)%I1N 很小可很小可忽忽略。略。2211NiNi 或：或：2211NINI 2211NINI KNNII11221 結(jié)論：原、副邊電流與匝數(shù)成反比。結(jié)論：原、副邊電流與匝數(shù)成反比?；颍夯颍?21011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢(shì)空載磁勢(shì)有載磁勢(shì)有載磁勢(shì)22IUZ 11

6、IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 結(jié)論：結(jié)論： 變壓器原邊的等效阻抗模，為副邊所變壓器原邊的等效阻抗模，為副邊所帶負(fù)載的阻抗模的帶負(fù)載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +：信號(hào)源信號(hào)源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如圖，交流信號(hào)源如圖，交流信號(hào)源的電動(dòng)勢(shì)的電動(dòng)勢(shì) E= 120V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 R 0=800 ，負(fù)載為揚(yáng)聲器，其等效負(fù)載為揚(yáng)聲器，其等效電阻為電阻為RL=8 。要求。要求: （1）當(dāng)當(dāng)RL折算到原邊的等效電阻折算到原邊的等效電阻 時(shí)，求變壓器的匝數(shù)比和信號(hào)時(shí)，求變壓器的匝數(shù)比和信號(hào)源輸出的功

7、率；（源輸出的功率；（2）當(dāng)將負(fù)）當(dāng)將負(fù)載直接與信號(hào)源聯(lián)接時(shí)載直接與信號(hào)源聯(lián)接時(shí),信號(hào)源信號(hào)源輸出多大功率？輸出多大功率？0LRR W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，為：為： 變壓器額定容量變壓器額定容量(KVA)S:三相三相D:單相單相 NNUU21 、N2N1 II、NSNNNNNIUIUS1122 NNNNNIUIUS112233 NNNIUS11 容量：容量： 21PP 原邊輸入功率：原邊輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行時(shí)的功率取時(shí)的功率取決于負(fù)載的決于負(fù)載的

8、性質(zhì)性質(zhì)1222)(22IfU%100%20220 UUUU)(22IfU U2I2U20I2N2 2 FeCu2212PPPPPP A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 KNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+電壓表電壓表被測(cè)電壓被測(cè)電壓=電壓表讀數(shù)電壓表讀數(shù) N1/N2VR N1（匝數(shù)多（匝數(shù)多）保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲 N2（匝數(shù)少（匝數(shù)少）u（被測(cè)電壓）（被測(cè)電壓）電流表電流表被測(cè)電流被測(cè)電流=電流表讀數(shù)電流表讀數(shù) N2/N1（被測(cè)電流）（被測(cè)電流）ARi1i2 AXax Aax 同極性端用同極性端用“”表示表示。增加增加+ 聯(lián)接聯(lián)接 23 Nf.Um2444220 NN1324 NN1324 聯(lián)接聯(lián)接 13， 2 4ii Nf.U444110m 當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為220V時(shí)：時(shí)：220u+110u+電源電壓為電源電壓為110V時(shí)：時(shí)：不行（兩繞組必須并接）不行（兩繞組必須并接）iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+兩個(gè)線圈中的磁通抵消兩個(gè)線