變-壓-器教學講解課件

《電路分析與實踐項目化教程》變壓器及其測試變壓器《電路分析與實踐項目化教程》變壓器及其測試變壓器1CONTENTS目錄變壓器的結構123

理想變壓器的定義變壓器的工作原理《電路分析與實踐項目化教程》CONTENTS目錄變壓器的結構123理想變壓器的定義變壓問題導入電在傳輸的過程中，即需要升壓也需要降壓，而升壓和降壓的過程都離不開一個裝置-變壓器！常見變壓器問題導入電在傳輸的過程中，即需要升壓也需要降壓，而升壓和降3一、變壓器的結構一、變壓器的結構4一、變壓器的結構

圖a心式變壓器結構圖繞組鐵心變壓器的結構主要由鐵心、繞組組成。鐵心是變壓器的磁路部分，分心式和殼式兩種。心式鐵心，成“口”型，線圈包著鐵心。鐵心繞組圖b殼式變壓器結構圖殼式鐵心成“日”字形，鐵心包著線圈。注意

鐵心一般是由導磁性能較好的0.35-0.55mm硅鋼片交錯疊制而成。一、變壓器的結構圖a心式變壓器結構圖繞組鐵心變壓5餅干制作工藝韌性面團一般都應經過輥軋工序。甜酥性和酥性面團，由于面筋形成程度很小、比較柔軟、彈性小、抗拉強度低、塑性大，所以成型時，可以直接在型模中壓成餅干型坯，不必經過預先的輥軋?zhí)幚?。而且輥軋中會促使面筋形成，使產品酥松度下降。但有時當面團黏性過大，成型時面皮易斷裂時，可經過這道工序，使面筋蛋白通過水化作用，吸收一部分造成黏性增大的游離水，并使面筋增強。1．韌性餅干、蘇打餅干面團輥軋的目的（1）改善面團的黏彈性

使面筋進一步形成，黏性減少、塑性增加，這是因為輥軋時通過機械的揉捏，使調粉時還未連入網絡的面筋水化粒子，與已形成的面筋搭連，組成整齊的網絡結構。彈性減弱是因為通過反復多方向輥軋使得面團消除了內部張力分布的不平衡。

餅干制作工藝韌性面團一般都應經過輥軋工序。甜酥性和酥6餅干制作工藝（2）使得面團組織成為有規(guī)律的層狀均勻分布，逐步形成餅坯軋輥的反復壓延和折疊、翻轉操作使面團形成的層狀組織，不僅為成型操作做好準備，且有利于焙烤時的脹發(fā)，是韌性餅干、蘇打餅干形成松脆口感的基礎。（3）使產品組織細致輥軋能使面團中已產生的多余CO2排出，使面皮內氣泡分布均勻、細致。（4）輥軋對成型后的外觀至關重要它不僅使沖印操作易于進行，而且會使產品表面有光澤，形態(tài)完整，花紋保持能力增強，顏色均勻。餅干制作工藝（2）使得面團組織成為有規(guī)律的層狀均勻分7餅干制作工藝2．輥軋的要領輥軋時為了使面筋形成均勻的組織和使各個方向應力相同，避免因內部應力不均而造成沖印后的變形，需要避免輥軋時單方向的延伸。也就是說面帶交一個方向輥軋后，應轉90°，再輥軋。見圖7-2所示.在舊的工藝操作中，面團要經過預軋、然后，把面帶切成大片，整齊地迭在操作臺上。在恒溫恒濕(溫度30℃，相對濕度80％～90％)的環(huán)境下，靜置1～3h后再輥軋。這種方法雖有改善彈性、增加光澤等優(yōu)點，但操作比較麻煩。日前已有連續(xù)式的自動輥軋機，面團靜置在連續(xù)輥軋前進行。餅干制作工藝2．輥軋的要領8餅干制作工藝圖7-2蘇打餅干的輥軋

餅干制作工藝圖7-2蘇打餅干的輥軋9餅干制作工藝3．頭子的處理沖印成型的方法，總要產生剩余的“頭子”，頭子需要在壓面過程中摻入。為保持面帶在運轉中正常的進行和摻頭子后的面帶組織均一，應注意如下事項：（1）溫度差的影響

在不同的溫度下，頭子面團與新鮮向團就會出現不同的物理性質，使摻和后面帶組織不均勻，機械操作困難。例如：發(fā)生黏輥筒，黏模型，面皮易斷裂等缺點。頭子的溫度受季節(jié)影響較大與面團的溫度往往不一致。所以要控制頭子的溫度與新鮮面團的溫度，在摻和時，相差不能＞6℃，差距越小越好。如果頭子已經韌縮或走油，則不應在輥軋時摻入，而是返回到調料機中與新鮮面團一起均勻混合。

餅干制作工藝3．頭子的處理10餅干制作工藝（2）頭子比例的影響頭子與新鮮面團的比例應在l:3以下，因為頭子在較長時間的輥軋和傳送過程中總會發(fā)生一些變性，主要是面筋筋力增大，水分減少，彈性和硬度增加。在沖印或輥切成型時，盡量使印模排列緊湊，減少頭子的方法之一。正確操作，減少焙烤前面帶和餅干坯的返還率，對于減少頭子量也很重要。餅干制作工藝（2）頭子比例的影響頭子與新鮮面團的比例11餅干制作工藝（3）頭子摻入時的操作。頭子摻入新鮮面團時要求盡可能均勻地摻入。因為加入頭子后，有的不經輥軋，即使經過輥軋也不會像調粉時那樣充分攪拌揉軟，只是將頭子壓入新鮮向帶，所以要把頭子在新鮮面團的面皮上鋪均勻。對于不經輥軋的摻和，要求將頭子鋪在新鮮面團的下面防止黏軋布。還要經輥軋的頭子、則鋪在新鮮面帶上面，這樣經過輥軋、包疊后，可以形成比較均勻的面帶。如果頭子在面帶中分布不均勻，則會造成黏輥、黏模、黏帆布、產品色澤不均、形態(tài)不整齊、酥松度不均勻等多種質量問題。餅干制作工藝（3）頭子摻入時的操作。頭子摻入新鮮面團12餅干制作工藝二、切割法（輥切成型）隨著帶式(鋼帶、網帶)烤爐向著大型化、高速化發(fā)展，過去的沖印式成型機也向著高速發(fā)展。這種形式的機械由于重量大、占地多、擺動大，給操作帶來了很多不便。于是人們便根據輥印成型機的原理將沖印成型機作了改進，這樣就設計出了目前國際上較流行的新式設備輥切成型機，機身前半部分與沖印成型機相同，是多道壓延輥。成型部分由一個扎針孔、壓花紋的花紋芯子輥和一個截切餅坯的刀口輥組成。經壓延后的面帶如圖所示。先經花紋芯子輥壓出花紋(若是韌性，蘇打餅干同時扎上針扎)，再在前進中經刀口輥切出餅坯，然后由斜帆布輸送帶分離頭子。在芯子輥和刀口輥的下方有一個直徑較大的與兩輥對轉的橡膠輥，它的作用是壓花和作為切斷時的墊模。這種機械不僅有占地小、效率高的特點，還有一個重要優(yōu)點是對面團的適應性較強，不僅適宜于韌性、蘇打餅干，也適應酥性、甜酥性餅干。

餅干制作工藝二、切割法（輥切成型）13一、變壓器的結構原邊繞組

圖心式變壓器結構圖或稱初級繞組、一次繞組副邊繞組或稱次級繞組、二次繞組變壓器的繞圈也稱為“繞組”，是變壓器的電路部分。注意繞組常用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量較大的變壓器則用絕緣扁銅線或鋁線繞制。與電源相連接與負載相連接一、變壓器的結構原邊繞組圖心式變壓器結構圖或稱14二、理想變壓器的定義二、理想變壓器的定義15二、理想變壓器的定義P1=P21、變壓器本身無損耗稱為KVL方程，或回路電壓方程。1、變壓器本身無損耗，僅起能量或信號傳遞作用2、全耦合，耦合系數3、磁化電流趨近于零，故可忽略“理想”變壓器的定義i1i2u1u2??+??+圖形符號：二、理想變壓器的定義P1=P21、變壓器本身無損耗稱為KV16三、變壓器的工作原理三、變壓器的工作原理17三、變壓器的工作原理—電壓變換由電磁感應定律可得：兩式做比：Φ1Φ2??+u1??+u2其中N1、N2分別為一次、二次繞組的匝數。三、變壓器的工作原理—電壓變換由電磁感應定律可得：兩式做比：18三、變壓器的工作原理—電壓變換結論1：理想變壓器的原、副線圈電壓之比等于他們的匝數之比。可見，變壓器有變換電壓的作用。變比:Φ1Φ2??+u1??+u2當N1<N2，n<1時，稱為升壓變壓器；當N1>N2，n>1時，稱為降壓變壓器；當N1=N2，n=1時，稱為隔離變壓器三、變壓器的工作原理—電壓變換結論1：理想變壓器的原、副線圈19三、變壓器的工作原理—電流變換i1i2結論2：理想變壓器的原、副線圈電流之比等于他們匝數的反比?？梢?，變壓器有變換電流的作用。理想變壓器沒有能量損耗，根據能量守恒定律在任何時候，變壓器輸出功率與從電網獲得的功率都是相等的，即有:??+u1??+u2整理得:三、變壓器的工作原理—電流變換i1i2結論2：理想變壓器的原20三、變壓器的工作原理—阻抗變換結論3：負載阻抗通過變壓器接電源時，相當于把阻抗提高為原值的n2倍?？梢?，變壓器有變換電阻的作用。在電子技術中，為了使負載獲得最大功率，常用變壓器來變換阻抗，實現負載阻抗等于電源內阻抗（阻抗匹配）。輸入阻抗為：輸出阻抗為：整理：得：三、變壓器的工作原理—阻抗變換結論3：負載阻抗通過變壓器接電212023/1/32022/12/27222023/1/32022/12/27232023/1/32022/12/27242023/1/32022/12/27252023/1/32022/12/27262023/1/32022/12/2727三、變壓器的工作原理—阻抗變換解：對輸出變壓器而言，已知某晶體管收音機的功率放大電路的輸出阻抗為800Ω。現在需要接阻抗為8Ω的揚聲器。為獲得最大功率，輸出變壓的變壓比應為多少？例題輸入阻抗為：輸出阻抗為：根據得：三、變壓器的工作原理—阻抗變換解：對輸出變壓器而言，已知某晶28四、變壓器的隔離應用四、變壓器的隔離應用29四、變壓器的隔離應用兩個裝置之間沒有實在的電連接時，稱為是電隔離的。變壓器的能量轉換是靠初級和次級之間的磁耦合，它們之間沒有電連接，是電隔離的。應用實例1

圖

用于隔離交流電源與整流器的變壓器

整流器電路將交流源轉換為直流電源，變壓器用在電路中可以將交流電源耦合到整流器中。這里的變壓器起兩個作用：升壓或降壓，以及交流電源與整流器之間的電隔離。四、變壓器的隔離應用兩個裝置之間沒有實在的電連接時，稱為是電30四、變壓器的隔離應用應用實例2圖a變壓器用于兩級放大器之間的隔離應用實例3

圖b變壓器用于隔離高壓電流和電壓在放大器的級與級之間耦合常常會用到變壓器，避免這一級的直流電壓影響下一級的直流偏。如圖a所示，用了變壓器后，直流電壓是不存在磁耦合的，只有交流信號才由前級通過變壓器耦合到后級，在無線電或電視接收機中的變壓器常用于高頻放大器各級之間的耦合。若變壓器只作為隔離之用，其匝數比為1，即隔離變壓器的變比n=1。要測量圖b中的供電高壓13.2kV，顯然，直接用電壓表去接在高壓兩端是不安全的，可以用變壓器既隔離了高壓電源，又降低了電壓使之達到安全的電平。接下來用電壓表測量變壓器的次級電壓，結合它的變比就能確定初級的高壓大小了。

四、變壓器的隔離應用應用實例2圖a變壓器用于兩級放大器之31思考題1．在如圖所示電路中，試求i1和i2。思考題1．在如圖所示電路中，試求i1和i2。32THANKYOUTHANKYOU33《電路分析與實踐項目化教程》變壓器及其測試變壓器《電路分析與實踐項目化教程》變壓器及其測試變壓器34CONTENTS目錄變壓器的結構123

理想變壓器的定義變壓器的工作原理《電路分析與實踐項目化教程》CONTENTS目錄變壓器的結構123理想變壓器的定義變壓問題導入電在傳輸的過程中，即需要升壓也需要降壓，而升壓和降壓的過程都離不開一個裝置-變壓器！常見變壓器問題導入電在傳輸的過程中，即需要升壓也需要降壓，而升壓和降36一、變壓器的結構一、變壓器的結構37一、變壓器的結構

圖a心式變壓器結構圖繞組鐵心變壓器的結構主要由鐵心、繞組組成。鐵心是變壓器的磁路部分，分心式和殼式兩種。心式鐵心，成“口”型，線圈包著鐵心。鐵心繞組圖b殼式變壓器結構圖殼式鐵心成“日”字形，鐵心包著線圈。注意

鐵心一般是由導磁性能較好的0.35-0.55mm硅鋼片交錯疊制而成。一、變壓器的結構圖a心式變壓器結構圖繞組鐵心變壓38餅干制作工藝韌性面團一般都應經過輥軋工序。甜酥性和酥性面團，由于面筋形成程度很小、比較柔軟、彈性小、抗拉強度低、塑性大，所以成型時，可以直接在型模中壓成餅干型坯，不必經過預先的輥軋?zhí)幚?。而且輥軋中會促使面筋形成，使產品酥松度下降。但有時當面團黏性過大，成型時面皮易斷裂時，可經過這道工序，使面筋蛋白通過水化作用，吸收一部分造成黏性增大的游離水，并使面筋增強。1．韌性餅干、蘇打餅干面團輥軋的目的（1）改善面團的黏彈性

使面筋進一步形成，黏性減少、塑性增加，這是因為輥軋時通過機械的揉捏，使調粉時還未連入網絡的面筋水化粒子，與已形成的面筋搭連，組成整齊的網絡結構。彈性減弱是因為通過反復多方向輥軋使得面團消除了內部張力分布的不平衡。

餅干制作工藝韌性面團一般都應經過輥軋工序。甜酥性和酥39餅干制作工藝（2）使得面團組織成為有規(guī)律的層狀均勻分布，逐步形成餅坯軋輥的反復壓延和折疊、翻轉操作使面團形成的層狀組織，不僅為成型操作做好準備，且有利于焙烤時的脹發(fā)，是韌性餅干、蘇打餅干形成松脆口感的基礎。（3）使產品組織細致輥軋能使面團中已產生的多余CO2排出，使面皮內氣泡分布均勻、細致。（4）輥軋對成型后的外觀至關重要它不僅使沖印操作易于進行，而且會使產品表面有光澤，形態(tài)完整，花紋保持能力增強，顏色均勻。餅干制作工藝（2）使得面團組織成為有規(guī)律的層狀均勻分40餅干制作工藝2．輥軋的要領輥軋時為了使面筋形成均勻的組織和使各個方向應力相同，避免因內部應力不均而造成沖印后的變形，需要避免輥軋時單方向的延伸。也就是說面帶交一個方向輥軋后，應轉90°，再輥軋。見圖7-2所示.在舊的工藝操作中，面團要經過預軋、然后，把面帶切成大片，整齊地迭在操作臺上。在恒溫恒濕(溫度30℃，相對濕度80％～90％)的環(huán)境下，靜置1～3h后再輥軋。這種方法雖有改善彈性、增加光澤等優(yōu)點，但操作比較麻煩。日前已有連續(xù)式的自動輥軋機，面團靜置在連續(xù)輥軋前進行。餅干制作工藝2．輥軋的要領41餅干制作工藝圖7-2蘇打餅干的輥軋

餅干制作工藝圖7-2蘇打餅干的輥軋42餅干制作工藝3．頭子的處理沖印成型的方法，總要產生剩余的“頭子”，頭子需要在壓面過程中摻入。為保持面帶在運轉中正常的進行和摻頭子后的面帶組織均一，應注意如下事項：（1）溫度差的影響

在不同的溫度下，頭子面團與新鮮向團就會出現不同的物理性質，使摻和后面帶組織不均勻，機械操作困難。例如：發(fā)生黏輥筒，黏模型，面皮易斷裂等缺點。頭子的溫度受季節(jié)影響較大與面團的溫度往往不一致。所以要控制頭子的溫度與新鮮面團的溫度，在摻和時，相差不能＞6℃，差距越小越好。如果頭子已經韌縮或走油，則不應在輥軋時摻入，而是返回到調料機中與新鮮面團一起均勻混合。

餅干制作工藝3．頭子的處理43餅干制作工藝（2）頭子比例的影響頭子與新鮮面團的比例應在l:3以下，因為頭子在較長時間的輥軋和傳送過程中總會發(fā)生一些變性，主要是面筋筋力增大，水分減少，彈性和硬度增加。在沖印或輥切成型時，盡量使印模排列緊湊，減少頭子的方法之一。正確操作，減少焙烤前面帶和餅干坯的返還率，對于減少頭子量也很重要。餅干制作工藝（2）頭子比例的影響頭子與新鮮面團的比例44餅干制作工藝（3）頭子摻入時的操作。頭子摻入新鮮面團時要求盡可能均勻地摻入。因為加入頭子后，有的不經輥軋，即使經過輥軋也不會像調粉時那樣充分攪拌揉軟，只是將頭子壓入新鮮向帶，所以要把頭子在新鮮面團的面皮上鋪均勻。對于不經輥軋的摻和，要求將頭子鋪在新鮮面團的下面防止黏軋布。還要經輥軋的頭子、則鋪在新鮮面帶上面，這樣經過輥軋、包疊后，可以形成比較均勻的面帶。如果頭子在面帶中分布不均勻，則會造成黏輥、黏模、黏帆布、產品色澤不均、形態(tài)不整齊、酥松度不均勻等多種質量問題。餅干制作工藝（3）頭子摻入時的操作。頭子摻入新鮮面團45餅干制作工藝二、切割法（輥切成型）隨著帶式(鋼帶、網帶)烤爐向著大型化、高速化發(fā)展，過去的沖印式成型機也向著高速發(fā)展。這種形式的機械由于重量大、占地多、擺動大，給操作帶來了很多不便。于是人們便根據輥印成型機的原理將沖印成型機作了改進，這樣就設計出了目前國際上較流行的新式設備輥切成型機，機身前半部分與沖印成型機相同，是多道壓延輥。成型部分由一個扎針孔、壓花紋的花紋芯子輥和一個截切餅坯的刀口輥組成。經壓延后的面帶如圖所示。先經花紋芯子輥壓出花紋(若是韌性，蘇打餅干同時扎上針扎)，再在前進中經刀口輥切出餅坯，然后由斜帆布輸送帶分離頭子。在芯子輥和刀口輥的下方有一個直徑較大的與兩輥對轉的橡膠輥，它的作用是壓花和作為切斷時的墊模。這種機械不僅有占地小、效率高的特點，還有一個重要優(yōu)點是對面團的適應性較強，不僅適宜于韌性、蘇打餅干，也適應酥性、甜酥性餅干。

餅干制作工藝二、切割法（輥切成型）46一、變壓器的結構原邊繞組

圖心式變壓器結構圖或稱初級繞組、一次繞組副邊繞組或稱次級繞組、二次繞組變壓器的繞圈也稱為“繞組”，是變壓器的電路部分。注意繞組常用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量較大的變壓器則用絕緣扁銅線或鋁線繞制。與電源相連接與負載相連接一、變壓器的結構原邊繞組圖心式變壓器結構圖或稱47二、理想變壓器的定義二、理想變壓器的定義48二、理想變壓器的定義P1=P21、變壓器本身無損耗稱為KVL方程，或回路電壓方程。1、變壓器本身無損耗，僅起能量或信號傳遞作用2、全耦合，耦合系數3、磁化電流趨近于零，故可忽略“理想”變壓器的定義i1i2u1u2??+??+圖形符號：二、理想變壓器的定義P1=P21、變壓器本身無損耗稱為KV49三、變壓器的工作原理三、變壓器的工作原理50三、變壓器的工作原理—電壓變換由電磁感應定律可得：兩式做比：Φ1Φ2??+u1??+u2其中N1、N2分別為一次、二次繞組的匝數。三、變壓器的工作原理—電壓變換由電磁感應定律可得：兩式做比：51三、變壓器的工作原理—電壓變換結論1：理想變壓器的原、副線圈電壓之比等于他們的匝數之比?？梢姡儔浩饔凶儞Q電壓的作用。變比:Φ1Φ2??+u1??+u2當N1<N2，n<1時，稱為升壓變壓器；當N1>N2，n>1時，稱為降壓變壓器；當N1=N2，n=1時，稱為隔離變壓器三、變壓器的工作原理—電壓變換結論1：理想變壓器的原、副線圈52三、變壓器的工作原理—電流變換i1i2結論2：理想變壓器的原、副線圈電流之比等于他們匝數的反比?？梢?，變壓器有變換電流的作用。理想變壓器沒有能量損耗，根據能量守恒定律在任何時候，變壓器輸出功率與從電網獲得的功率都是相等的，即有:??+u1??+u2整理得:三、變壓器的工作原理—電流變換i1i2結論2：理想變壓器的原53三、變壓器的工作原理—阻抗變換結論3：負載阻抗通過變壓器接電源時，相當于把阻抗提高為原值的n2倍。可見，變壓器有變換電阻的作用。在電子技術中，為了使負載獲得最大功率，常用變壓器來變換阻抗，實現負載阻抗等于電源內阻抗（阻抗匹配）。輸入阻抗為：輸出阻抗為：整理：得：三、變壓器的工作原理—阻抗變換結論3：負載阻抗通過變壓器接電542023/1/32022/12/27552023/1/32022/12/27562023/1/32022/12/27