第6章-變壓器

1、一、磁場(chǎng)基本物理量一、磁場(chǎng)基本物理量二、磁性材料的磁性能二、磁性材料的磁性能三、磁路的分析方法三、磁路的分析方法一、磁場(chǎng)基本物理量一、磁場(chǎng)基本物理量lH d I IlH dHB mH10470/ 0r mHmsAmVsmAmWb/200rBBHH BIHiNLHB 二、磁性材料的磁性能二、磁性材料的磁性能三、磁路的分析方法三、磁路的分析方法lSlHlNI B IlH dmRF mRFSlNI SlR mSlNIRF mSlR SlEREI nn2211lHlHlHNI n1iiilHNInn1111 , . , , SBSBSB n1iiilHNI cm 23921510.l cm 20. A

2、/m102710490B57000 .H cm 390.2- 2391 .ll A 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 1951039500211 lH163511635 ININ自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別teddL N 0 teddL Ni 0 t ddu(Ni)i dtdNe tiLtNe dddd（磁通勢(shì)）（磁通勢(shì)）常常數(shù)數(shù) iNL Rieeu uuuetiLRieeRiu R)(dd 。 dd , ddtNeu tNe Riu RtiLeudd UUUEIjXIREEIRU

3、 R)()()(EIjXE t, sinm t)(tNtNe sinddddm tN cosm )t(fN 90sin2m )t(E 90sinm mm2 fNE mmm444222 fN.fNEE ,uuueeRiu R EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU , RRiu , eu , eu Fe2cosPRIUIP 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

4、（電能損耗?。娔軗p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 tiLe011dddtdNe22 1N2NZi1i2+u2+e2+e

5、 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 tN cosm1 )t(E 90sinm1 1144.4NfEm 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)t(Ee 90sinm22 2244.4NfEm t, sinm 1111111111EIjXIR)E()E(IRU對(duì)原邊，與交流鐵心對(duì)原邊，與交流鐵心線圈電壓關(guān)系線圈電壓關(guān)系一樣一樣11111Nf44. 4EUEUm+1u+1e+1e+1N2N+忽略電阻忽略電阻R1

6、和漏抗和漏抗X1的電壓，的電壓，則：則：22222222222UIjXIREUIREE22202222Nf44. 4EUUEU,0Im對(duì)副邊，對(duì)副邊，根據(jù)根據(jù)KVL：KNNEEUU 2121201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。+1u+1e+1e+1N2N+111Nf44. 4EUm22202Nf44. 4EUUm111111EIjXIRU222222UIjXIRE1m11 44 4 Nf.EU 可見(jiàn)，鐵心中主磁通的最大值可見(jiàn)，鐵心中主磁通的最大值 m在變壓器空載在變壓器空載和有載時(shí)近似保持不變。即有和有載時(shí)近似保持不變。即有+Z2i1u2e1i1e1N

7、2N+2u2222ZUIZm10 Nim2211 NiNi+Z22i1u2e1i1e1N2N+2u或：或：221011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢(shì)空載磁勢(shì)有載磁勢(shì)有載磁勢(shì)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。221011NiNiNi 一般情況下：一般情況下：I0 (23)%I1N 很小可很小可忽忽略。略。22IUZ 11IUZ 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

8、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)源的如圖，交流信號(hào)源的電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) E= 120V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 R 0=800 ，負(fù)載為揚(yáng)聲器，其電阻為負(fù)載為揚(yáng)聲器，其電阻為RL=8 。要求。要求: （1）當(dāng)）當(dāng)RL折算到原邊的等效折算到原邊的等效電阻電阻RL =R0時(shí)，求變壓器的匝時(shí)，求變壓器的匝數(shù)比和信號(hào)源輸出的功率；數(shù)比和信號(hào)源輸出的功率；（2）當(dāng)將負(fù)載直接與信號(hào)源）當(dāng)將負(fù)載直接與信號(hào)源聯(lián)接時(shí)聯(lián)接時(shí),信號(hào)源輸出多大功率？信號(hào)源輸出多大功率？ W548008

9、008001202L2L0.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 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、：: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 bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2

10、P1P2133A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 NNUU21 、N2N1 II、NSNNNIUS11 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)載的性質(zhì)性質(zhì)122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O FeCu2212PPPPPP 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)：兩個(gè)線圈中的磁通抵消兩個(gè)線圈中的磁通抵消原因：原因：電流電流 很大很大11Rui 1111eRiu 感應(yīng)電勢(shì)感應(yīng)電勢(shì)0e1324NNi +uXx電流電流表表+_Aa+-SLR1U1I