第六章 磁路與變壓器

1、1 第第6章章 磁路與變壓器磁路與變壓器23 BH 4H/m10470 0r 0BB HH0 5678+NIfNSS9lSlHlNI B IlH d10mRF SlNI mRF 11SlR mSlNIRF mSlR SlEREI 1213nn2211lHlHlHNI niiilHNI114nnSBSBSB , . , , 2211niiilHNI115 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI 16u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通勢）（磁通勢）tiLdd 電感元件電感元件17eeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIX

2、IR 18t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU 192021Fe2cosPRIUIP 22 變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應用廣泛。子線路中應用廣泛。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：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在能量傳輸過程中，當輸送功率在能量傳輸過程中，當輸送功率P =UI c

3、os 及及負載功率因數(shù)負載功率因數(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）節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）U I P = I RlI S23 發(fā)電廠發(fā)電廠10.5kV輸電線輸電線220kV升壓升壓儀器儀器36V降壓降壓實驗室實驗室380 / 220V降壓降壓變電站變電站 10kV降壓降壓降壓降壓241u2uLZ1i2i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鐵心鐵心變壓器的磁路變壓器的磁路由高導磁硅鋼片疊成由高導磁硅鋼片疊成厚厚0.35mm 或或 0.5mm鐵心鐵心251u2uLZ1i2i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鐵心鐵心2

4、6n(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，鐵心中主鐵心中主磁通磁通 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。27n(2) 帶負載運行情況帶負載運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)二次側(cè)。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有載時，鐵心有載時，鐵心中主磁

5、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)生的合成同產(chǎn)生的合成磁通。磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 28t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 29根據(jù)根據(jù)KVL：1111111111jEIXIREEIRU 變壓器一次側(cè)等效電路如圖變壓器一次側(cè)等效電路如圖1m1111444Nf.EUEU 由于電阻由于電阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)較小較小,其兩

6、端的電其兩端的電壓也較小壓也較小,與主磁電動勢與主磁電動勢 E 比較可忽略不計，則比較可忽略不計，則1E1R1I1U1E+一次側(cè)一次側(cè)一次側(cè)一次側(cè)30KNNEEUU 2121201根據(jù)根據(jù)KVL：2m220224440Nf.EUU,I 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。222222222jUIXIRUEIRE 2+1u+1e+1e+1N2N+2U31ABCXYZabczyx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/000Y

7、YYYYYYY、：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）: Y0/32A311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P213333A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+212133PPPPUUUU21UUK3342222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u35一般情況下：一般情況下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211 NiNi 所所

8、以以或或2211NINI 2211NINI 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。102211NiNiNi 空載磁勢空載磁勢有載磁勢有載磁勢3622IUZ 11IUZ 11IUZZKZ2 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)所帶負載的阻抗模的側(cè)所帶負載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +ZKIUKKIKU22222237：信號源信號源IER0+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如圖，交流信號源的電動如圖，交流信號源的電動勢勢 E= 120

9、V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 R 0=800 ，負載為揚聲器，其等效電阻為負載為揚聲器，其等效電阻為RL=8 。要求。要求:（1）當）當RL折算折算到原邊的等效電阻到原邊的等效電阻 時，求變壓器的匝數(shù)比和信號時，求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸出的功率；（源輸出的功率；（2）當將負）當將負載直接與信號源聯(lián)接時載直接與信號源聯(lián)接時,信號信號源輸出多大功率？源輸出多大功率？0LRR LR38 W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，為：為：39FeCu2212PPPPPP 40A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 4100332211 .9724006001010010100PPPPCuFe00233216 .972400216001010021101002