南航電工電子PPT教程講義7-5

§7-5變壓器一、用途和構造升壓，降壓，阻抗變換，電流變換變壓器常見的結構型式有兩種：（a）心式變壓器，（b）殼式變壓器(b）殼式：繞組被包圍在中間，該結構常用于小容量的電子設備用變壓器。(a）心式：繞組套在鐵心柱上，該結構多應用于大容量的電力變壓器上；特點：硅鋼片是由由4%左右的硅和96%的鐵通過一定的工藝加工而成。二、工作原理原理圖電路符號1.空載運行空載運行時，副繞組未接負載，原繞組中的電流i0稱為變壓器的空載電流。①電磁關系②原邊KVL方程為原邊繞組的漏磁感抗③副邊繞組④電壓變比降壓變壓器和升壓變壓器的概念2.有載運行電動勢e2將在副繞組上一邊的電路中產生電流i2，這時，原繞組的電流卻從空載電流相應地增大到i1，且副繞組電流i2越大，原繞組電流i1也越大。+-Zu2u1+-（1）電磁關系σσσσσσ+-Zu2u1+-（2）原、副繞組的KVL方程+-Zu2u1+-R2為副繞組電阻，為漏磁感抗u2為副繞組輸出電壓。對副繞組電路原、副繞組的電壓之比為：k稱為變壓器的變比變壓器銘牌數據6000/400V表示原繞組的額定電壓U1N=6000V，副繞組的額定電壓U2N=400V。三相變壓器（3）磁動勢平衡方程式

A.能量的傳遞

通過主磁通把電能由原邊傳遞到副邊輸出。副邊輸出功率越大，原邊獲得的電能也就越多。因此，副邊電流變化時，原邊電流也會相應的變化。B.電磁關系

副邊有電流時i2N2i2

也要在鐵心中產生磁通，但是在原繞組的外加電壓不變的情況下，（U=4.44fN1m)主磁通應基本保持不變，因而原繞組的電流將由i0增加到i1,使得原繞組的磁動勢由N1i0

變成N1i1

，以抵消副繞組磁動勢N2i2的作用

變壓器有載時的總磁動勢應與變壓器空載時的磁動勢基本相等由于空載電流很小，可忽略。變壓器的電流變換三、變壓器的額定值1.額定電壓：10000/230V反映了變化U1N=10000VU2N=U20=230V空載電壓2.額定電流：I2N、I1N是指變壓器按規(guī)定工作方式運行時原、副邊允許的最大電流，它與絕緣材料的溫度有關。3.額定容量：是指副繞組的額定電壓與額定電流的乘積稱為變壓器的額定容量。四、阻抗變換等效條件：輸入電路的電壓、電流和功率不變N1N2阻抗匹配的概念例7-5.（1）欲使RL’=R0，求N1/N2和信號源輸出功率。（2）將負載直接與信號源連接時，信號源輸出多大功率？解：五、外特性當電源電壓U1和負載功率因數cos2為常數時（不變）,U2和I2的變化關系U2=f(I2)稱為變壓器的外特性。當變壓器的負載I2

增加時，原、副線圈繞組中的電流以及它們的內阻抗壓降都相應的增加，因而副繞組的端電壓在通常情況下將會降低。對阻性和感性負載而言，電壓U2隨I2的增加而下降，其下降程度與負載的功率因數及原、副繞組的阻抗有關。負載的功率因數越低，漏磁感抗越大，U2下降越多。通常希望U2的變動愈小愈好，以空載到額定負載（I2N），副邊繞組的電壓變化程度用電壓變化率△U表示：電壓調整率（電壓調整率約5%左右）六、變壓器的損耗與效率變壓器的損耗分為銅損和鐵損兩部分。

.銅損即為原、副邊電阻上的發(fā)熱損耗。

..鐵損即為鐵心所帶來的損耗。七、特殊變壓器1.自偶變壓器結構特點：副繞組是原繞組的一部分，其原、副邊電壓之比和電流之比也是：2.電流互感器根據變壓器原理制成ki稱為互換系數特點：原繞組匝數很少，N1小，被串聯在被測電路中；副繞組的N2大，它與安培計或其它儀表及繼電器的電源線圈相連，主要來擴大交流電電流的量程。注意事項：使用中副邊繞組電路不允許斷開為了正確連接，首先應判斷或測定，同極性端用“*”表示八、變壓器繞組的極性******1、同極性端的判斷法（1）當電流從兩個線圈的兩個端子流入（或流出）時，所產生的磁通方向相同，則這兩個端子是同極性端（