变压器工作原理 ppt

变压器工作原理  ppt
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2010年10月 2010年10月

3.1 单相变压器 3.2 三相变压器 3.3 自耦变压器

3.1

单相变压器

实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁 线圈通电后铁心就构成磁路, 心。线圈通电后铁心就构成磁路,磁路又影响电 因此电工技术不仅有电路问题, 路。因此电工技术不仅有电路问题,同时也有磁 路问题。 路问题。
+ -

(a) 电磁铁的磁路

(b) 变压器的磁路

(c) 直流电机的磁路

变压器的基本结构和工作原理
1. 变压器的基本结构
Φ
S i10 A u1 X N1N2 u20 a
x

Tr |ZL|

x
变压器 二次侧 绕组

变压器 一次侧 绕组
(原边) 原边)

由硅钢片叠 压制成的变 压器铁心磁 路。

(副边) 副边)

变压器图 形符号

变压器是一种能变换电压、变换电流、变换阻抗的“静止” 变压器是一种能变换电压、变换电流、变换阻抗的“静止”电 是一种能变换电压 气设备。变压器在传递电能的过程中频率不变 频率不变。 气设备。变压器在传递电能的过程中频率不变。

2.变压器的工作原理
(1)变压器的空载运行与变换电压作用
Φ
S i10 A u1 X N1N2 u20 a
x

变压器原、 变压器原、副边电压 与感应电压的关系为: 与感应电压的关系为: |ZL|
U 1 ≈ U L1 = 4 .44 fN 1φ m U 20 = U M2 = 4 .44 fN 2φ m

x

变压器的一次侧接电源 一次侧接电源, 变压器的一次侧接电源,二次侧开 这种运行状态称为空载 空载。 路,这种运行状态称为空载。 很小, 变压器空载时原边电流 i10很小,在铁 心磁路中产生按正弦规律变化的磁通φ 心磁路中产生按正弦规律变化的磁通 穿过两线圈时, ,当φ穿过两线圈时,分别感应电压: 穿过两线圈时 分别感应电压:

变压器原、 变压器原、副边电压 与感应电压的关系为: 与感应电压的关系为:
U1 U 4.44 fN1Φ m N 1 ≈ L1 = = =k U 20 U M 2 4.44fN 2 Φ m N 2

U L1 = 4 .44 fN 1φ m U M2 = 4 .44 fN 2φ m

其中k 称为变压器的变比。 其中 称为变压器的变比。 显然:变压器通过改变原 通过改变原、 显然:变压器通过改变原、 副边的匝数即可变换电压 变换电压。 副边的匝数即可变换电压。

(2)变压器的负载运行与变换电流作用 )
Φ
i1 A u1 X N1N2 i2 u2 a x S |ZL| 变压器在能量传递的 过程中损耗甚小,因此: 过程中损耗甚小,因此:
P1 ≈ P2 或:U 1 I 1 ≈ U 2 I 2

变压器的一次侧接电源 一次侧接电源, 变压器的一次侧接电源,二次侧与 负载接通,这种运行状态称为负载运行 负载运行。 负载接通,这种运行状态称为负载运行。 变压器负载运行时由于副边电流存 在的去磁作用, 在的去磁作用,因此原边电流由 i10增 大至i 大至i1。原边磁动势增加的数值恰好等 于二次侧负载所需要的磁动势。 于二次侧负

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