空芯變壓器的原

1、要點：要點：1. 空芯變壓器的原、付邊等效電路。2. 理想變壓器的兩個變換特性。10-3 空心變壓器空心變壓器一一 變壓器的概念變壓器的概念1. 變壓器變壓器: 一般由兩個或兩個以上的磁耦合線圈組成，一般由兩個或兩個以上的磁耦合線圈組成，能量通過磁耦合由電源傳送給負載。能量通過磁耦合由電源傳送給負載。 線圈可分為兩類：線圈可分為兩類：空芯變壓器:作為輸出，接入負載后形成另一回路作為輸出，接入負載后形成另一回路.原邊線圈(或初級線圈或初級線圈):作為輸入，接入電源后形成一個回路作為輸入，接入電源后形成一個回路.副邊線圈(或次級線圈或次級線圈)2. 變壓器分類變壓器分類鐵芯變壓器: i1 i2 +

2、 + u1 u2 _ _ n ：1 M i1 i2 + + L1 L2 u1 u2 _ _ 1 2 + R1 R2 + L1 L2 _ _ M 1 2 1I 2I 1U 2U 二二 . 空芯變壓器的電路分析空芯變壓器的電路分析(a) (a) 原邊等效電路原邊等效電路 (b) (b) 付邊等效電路付邊等效電路 11222eqYMLjRZ)( 其中：其中：10-4 理想變壓器理想變壓器一一 、定義、定義:1、符號、符號:2、端口伏安特性：、端口伏安特性：21in1i 21nuu 3 、性質(zhì)、性質(zhì):02211 iuiu21NNn (原副線圈的匝數(shù)比為變比原副線圈的匝數(shù)比為變比)4 、正弦情況：、正弦

3、情況： 1 I 2 I + + 1 U 2 U _ _ n :1 21 UnU211 InI21nuu 211ini 二二 、 理想變壓器的模型特征：理想變壓器的模型特征： M i1 i2 + + L1 L2 u1 u2 _ _ n :1 理想條件：理想條件：121 LLMk(2) 全耦合全耦合:nNNLL 2121(3) L1 、L2 、M 為無窮大為無窮大,但但 有常數(shù)關(guān)系：有常數(shù)關(guān)系： 1 特殊的無損耗全耦合變壓器特殊的無損耗全耦合變壓器:(1) 無損耗無損耗:0 R2 關(guān)系說明：關(guān)系說明：)(21LLM 如圖所示如圖所示1211udtdiMdtdiL 2221udtdiLdtdiM 1

4、22111udtdiLLdtdiL 222121udtdiLdtdiLL nuuLL 2121 2121121111diLLdtuL1dtdtdiLMdtuL1i21in1i nLL 21121 LLMk 1L三、三、 理想變壓器的兩個變換特性：理想變壓器的兩個變換特性：121unu 12nii LZnZ211 (1) 變換電流變換電流、電壓電壓：(2)(2) 變換阻抗變換阻抗: : n ：1 1 I 2 I 1 I + + + Z11 1 U 2 U ZL 1 U _ Z11 _ _ 用受控源表示的理想變壓器電路模型：用受控源表示的理想變壓器電路模型：四、四、 說明：說明：1 、與耦合電感的

5、區(qū)別：、與耦合電感的區(qū)別：3 、不同參向的伏安關(guān)系：、不同參向的伏安關(guān)系：2、受控源模型：、受控源模型：c 實際實現(xiàn)：高磁導率；緊耦合；增加匝數(shù)。實際實現(xiàn)：高磁導率；緊耦合；增加匝數(shù)。b 符號、參數(shù)區(qū)別；符號、參數(shù)區(qū)別；a 無損、無記憶、不貯能；無損、無記憶、不貯能；02211 iuiup 1 jM13 3 + + jL1 jL3 _ jM12 _ jM23 1 3 jL2 2 + - 21I1U2I2U3I3U3132121IMjIMjILjU11 323112222IMjIMjILjU 223113333IMjIMjILjU 電路如圖，求端口電壓表達式。電路如圖，求端口電壓表達式。tVuc

6、os2301 1 j10 2 + + j30 j20 _ _ 1 2 1I 2I 1U 2U 102010301030222jIjIjIUjIjIjIU11111tucos2102 020100301030222jIjIUjIjIU111已知：電路如圖所示，求：（1）付邊開路時的電壓（2）付邊短路時的電流 解： 10300302jIUjI11即2U（2）付邊短路，為零2I（1）付邊開路，為零906 . 06 . 02 . 12jjII1即：102UI1j所以：Ati)90cos(26 . 02 所以 iL1 10 20mH + i3 10mH 10mH 20 sU _ iL2 IL1 10 j

7、20 + I3 j10 sU j10 20 _ IL2 IL1 10 j20+j10 -j10 + I3 j10 sU j10+j10 20 _ IL2 解：解：方法一：直接列寫方程23LL1III 032302020102010 IIjIjILL1L1312201010IIjIjLL 即：即： o23020)1020()2030( LL1IjIj12)1020()1020(LLIjIj 已知：電路如圖所示已知：電路如圖所示, ,其中電源其中電源 求：求： Vtuos）301000cos(20 L1I2LI解得：解得： o24.28404. 0L1Io237.81404. 0LI方法二：去耦法去耦電路如圖所示。所以可以直接得出結(jié)論：去耦電路如圖所示。所以可以直接得出