电工与电子技术基础 第5章_变压器_

电工与电子技术基础第5章变压器电工与电子技术基础华南理工大学电子与信息学院第二部分变压器、电动机及其控制电工与电子技术基础第5章变压器电工与电子技术基础华南理工大学电子与信息学院第二部分第5章变压器第6章三相异步电动机第8章电动机的继电接触器控制第9章电动机的可编程控制器控制第7章直流电动机电工与电子技术基础第5章变压器电工与电子技术基础华南理工大学电子与信息学院第5章变压器5.2变压器的基本工作原理5.3变压器绕组的极性与连接5.4特殊变压器5.1变压器的基本结构电工与电子技术基础第5章变压器变压器功能：变电压：电力系统变阻抗：电子技术中的阻抗匹配变电流：电流互感器返回电工与电子技术基础第5章变压器升压变压器升压变压器升压变压器降压变压器电灯电动机电炉发电机输电线变电压在电力系统中的应用：返回电工与电子技术基础第5章变压器5.1变压器的基本结构心式、壳式变压器三相电力变压器变压器由绕组和铁心组成。绕组铁心返回电工与电子技术基础第5章变压器5.1.1绕组绕组的作用：构成电路，产生磁场。绕组返回电工与电子技术基础第5章变压器铁心铁心的作用：构成电路，用来产生磁通。铁心铁心5.1.2铁心返回电工与电子技术基础第5章变压器5.2变压器的基本工作原理铁心原边绕组副边绕组单相变压器：返回电工与电子技术基础第5章变压器5.2.1变压器的空载状态1.电磁关系dtdNe22dtdNe11101iu返回电工与电子技术基础第5章变压器dtdNe22dtdNe11磁场。则此电流较小。原边电流全部用来产生载开路，称为励磁电流。由于负10idtdNe22dtdNe11101iu原边感应电动势副边感应电动势返回电工与电子技术基础第5章变压器考虑漏磁的电磁关系1110101)(NiiudtdNe22dtdNe11为磁动势其中，110Ni返回电工与电子技术基础第5章变压器2.电压变换作用10i1u20u2i1e2e202uu02i时11110ueeu11UE11UE（1）原边（2）副边220eu220EU220EU返回电工与电子技术基础第5章变压器（3）电压变换tΦΦmsin设)90sin()sin(1111tEdttdNdtdNemmmmmfNNE1112mmfNEE11144.42同理：mfNE2244.4kNNfNfNEEUUmm21212120144.444.4结论：改变匝数比，就能改变输出电压。返回电工与电子技术基础第5章变压器5.2.2变压器的有载状态1.电磁关系dtdNe22dtdNe1111iu2i返回电工与电子技术基础第5章变压器考虑漏磁的电磁关系2i11111)(NiiudtdNe22dtdNe11222)(ΦNi2.电压变换作用11110ueeu（1）原边1i1u2u2i1e2eLR返回电工与电子技术基础第5章变压器返回11UE11UE2.电压变换11110ueeu（1）原边1i1u2u2i1e2eLR（2）副边22eu22EU22EUkNNEEUU212121与空载相同电工与电子技术基础第5章变压器返回3.电流变换1102211NiNiNi1i1u2u2i1e2eLRdtdNe22dtdNe1111iu2ii2电流也会在铁心中产生磁通，使主磁通变化。在正常工作中，应该维持变压器的主磁通不变。即要保证有载时的磁动势＝空载时的磁动势。电工与电子技术基础第5章变压器返回KNNII11221结论：原、副边电流与匝数成反比。1102211NiNiNi由于变压器铁心材料的导磁率高、空载励磁电流很小，可忽略。即：02211NINI10i2211NINI电工与电子技术基础第5章变压器返回【例1】一台额定容量为SN=1000VA、额定电压为380/24V的变压器给临时工地照明用电。试求（1）变压器的变比；（2）原、副绕组的额定电流；（3）副绕组能接多少只60W、24V的白炽灯？解:（1）83.152438021UUkAUSIAUSINNNNNN67.4124100063.238010002211（2）（3）接入灯数＝只177.165.267.4124/602NI电工与电子技术基础第5章变压器4.阻抗变换LLZkZ2从原边等效：LLZkIUkkIkUIUZ22222211结论：等效负载为变比的平方乘以负载。返回电工与电子技术基础第5章变压器【例5.2】为使负载获得最大功率，在电源与负载之间接入变压器。已知信号源的电动势。3,75,sin2150LRRVte试求:(1)不接变压器，负载能得到多大功率？（2）接入变压器后，计算变压器的变比。（3）接入变压器后，计算负载获得的最大功率。返回电工与电子技术基础第5章变压器解:(1)不接变压器，负载能得到多大功率？W11.03)37515()(22021LLLLRRRERIP(2)接入变压器后，计算变比。75,02RRRkRLLL＝其中525375LLRRk返回电工与电子技术基础第5章变压器返回解(3)接入变压器，负载获得的最大功率。W75.075)757515()(22021LLLLRRRERIPW75.03)1.05(3)7575155()()(22202122LLLLLRRREkRkIRIP电工与电子技术基础第5章变压器额定电压变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。NNUU21、额定电流变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。NNII21、额定容量NSNNNNNIUIUS2211（理想）(1)变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）5.功率与效率返回电工与电子技术基础第5章变压器(2)变压器的效率为减小铁损，变压器的铁心一般由很薄的一片片磁滞回线窄的硅钢片叠合而成。绕组产生的损耗。磁滞损耗：磁滞使铁心发热引起的损耗。涡流损耗：交变磁通在铁心中产生的感应电流（涡流）引起损耗。1112PPPPPPFeCu：铜损CuP：铁损FeP返回电工与电子技术基础第5章变压器5.3变压器绕组的极性与连接5.3.1绕组极性的判别本节主要介绍变压器绕组极性的判别与连接。变压器绕组极性的判别方法有直流法和交流法。直流法：开关S闭合瞬间，毫安表指针正偏，则1和3是同名端；若指针反偏，1和4是同名端。返回电工与电子技术基础第5章变压器5.3.2绕组的连接变压器绕组连接分为串联与并联。1.绕组串联异名端相连，提高输出电压；例如2、3端相连，1、4端输出200V。同名端相连，降低输出电压；例如4、6端相连，1、5端输出188V。56返回电工与电子技术基础第5章变压器2.绕组的并联同名端与同名端相连，提高输出电流；例如1、3端相连，2、4端相连,输出电流4A。注意：只有额定电压相同的绕组才能并联。返回电工与电子技术基础第5章变压器5.4特殊变压器1.自耦变压器由铁心和一个绕组构成。主要特点：副绕组是原绕组的一部分，输出电压可调。kNNIIkNNUU1,12212121原副边电压、电流关系与普通变压器相同，即返回电工与电子技术基础第5章变压器电工与电子技术基础华南理工大学电子与信息学院第5章结束