單元四磁路與變壓器

1、lIFB BH lH d IlH dlINH 或或H/m10470 0r 0BB HH0 非磁性物質(zhì)非磁性物質(zhì)r的近似的近似為，鐵磁性物質(zhì)為，鐵磁性物質(zhì)r的的遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于+NIfNSSlSlHlNI B IlH dmRF SlNI mRF SlR mSlNIRF mSlR SlEREI lNIH SB , 矯頑矯頑力力剩剩磁磁u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通勢）（磁通勢）tiLdd 常常數(shù)數(shù) iNLeeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(EIXIRt, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE

2、mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU Fe2cosPRIUIP eu eu 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUIUXRZ 20200114. 0222050UIPcos 1102220ZIU 5 .12250R202IP)( 3 .1095 .12110222020RZX )W(41222RIPCu)W(46450CuFePPP 變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設(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

3、：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率P =UI cos 及及負(fù)載功率因數(shù)負(fù)載功率因數(shù)cos 一定時：一定時：電能損耗小電能損耗小節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟(jì)）節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟(jì)）U I P = I RlI S變壓器的磁路變壓器的磁路1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成厚厚0.34mm 或或 0.4mm鐵芯鐵芯一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵芯鐵芯1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵芯鐵芯(1) 空載運行情況空載運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電

4、源，二次側(cè)開路。二次側(cè)開路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空載時，空載時，鐵芯中主鐵芯中主磁通磁通 是是由一次繞由一次繞組磁通勢組磁通勢產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。(2) 帶負(fù)載運行情況帶負(fù)載運行情況 一次側(cè)接交流一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)電源，二次側(cè)。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有載時，鐵芯有載時，鐵芯中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次繞組磁通勢共繞組磁通勢共同產(chǎn)生的合

5、成同產(chǎn)生的合成磁通。磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 )sin(ddddm111ttNtNetN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 1m1111444Nf.EUEU 忽略忽略線圈電阻線圈電阻 和漏磁通，有和漏磁通，有2m220224440Nf.EUU,I KNNEEUU 2121201結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。單向變壓器的負(fù)載運行單向變壓器的負(fù)載運行 11111Rieeu22222Ri

6、uee11eu22ue kNNEEUU212121/000YYYYYYYY、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/動力供電系統(tǒng)（井下照明）動力供電系統(tǒng)（井下照明）: Y0/ NNNNNIUIUS112233A311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P2133A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 一般情況下：一般情況下：I0 (2%3%) I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI

7、所所以以KNNII11221 結(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比。結(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比?；颍夯颍?21011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢空載磁勢有載磁勢有載磁勢22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 結(jié)論：結(jié)論： 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負(fù)載的阻抗模的側(cè)所帶負(fù)載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +：信號源信號源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如圖交流信號源的電動勢如圖交流信號源的電動勢 E= 120V，內(nèi)阻

8、，內(nèi)阻 R 0=800 ，負(fù)負(fù)載為揚聲器，其等效電阻為載為揚聲器，其等效電阻為RL=8 。要求。要求: （1）當(dāng)）當(dāng)RL折算到原折算到原邊的等效電阻邊的等效電阻 時，求變壓器的時，求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸出的功率；匝數(shù)比和信號源輸出的功率；（2）當(dāng)將負(fù)載直接與信號源聯(lián)）當(dāng)將負(fù)載直接與信號源聯(lián)接時接時,信號源輸出多大功率？信號源輸出多大功率？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 N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33

9、IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次側(cè)輸入功率：一次側(cè)輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運行變壓器運行時的功率取時的功率取決于負(fù)載的決于負(fù)載的性質(zhì)性質(zhì)122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O FeCu2212PPPPPP A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 AXax Aax 同極性端用同極性端用“”表示表示。增加增加+ 連接連接 23 Nf.Um2444220 NN1324 NN1324 連接連接 13， 2 4ii Nf.U444110m 當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為220V時：時：220u+110u+電源電壓為電源電壓為110V時：時：axAaAXUUU、測量：測量： 若若 說明說明 A 與與 x 或或 X 與與 a 是是同極性端同極性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+Xx電流表電流表+_A a+SAXax+_S2e+KNNII