單元四磁路與變壓器

1、lIFB BH lH d IlH dlINH 或或H/m10470 0r 0BB HH0 非磁性物質非磁性物質r的近似的近似為，鐵磁性物質為，鐵磁性物質r的的遠大于遠大于lNIH SB , 矯頑矯頑力力剩剩磁磁+NIfNSSlSlHlNI B IlH dmRF SlNI mRF SlR mSlNIRF mSlR SlEREI u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通勢）（磁通勢）tiLdd 常常數數 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備，在電力系統和電變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統和電子線路中應用廣泛。子線路中應用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統電力系統 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，當輸送功率在能量傳輸過程中，當輸送功率P =UI cos 及及負載功率因數負載功率因數cos 一定時：一定時：電能損耗小電能損耗小節(jié)省金屬材料（經濟）節(jié)省金屬材料（經濟）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+由高導磁硅鋼片疊成由高導磁硅鋼片疊成厚厚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接交流電源，一次側接交流電

4、源，二次側開路。二次側開路。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生的。產生的。(2) 帶負載運行情況帶負載運行情況 一次側接交流一次側接交流電源，二次側電源，二次側。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生的合

5、成同產生的合成磁通。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結論：改變匝數比，就能改變輸出電壓。結論：改變匝數比，就能改變輸出電壓。單向變壓器的負載運行單向變壓器的負載運行 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（井下照明）動力供電系統（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 結論：一次、二次側電流與匝數成反比。結論：一次、二次側電流與匝數成反比?；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 結論：結論： 變壓器一次側的等效阻抗模，為二次變壓器一次側的等效阻抗模，為二次側所帶負載的阻抗模的側所帶負載的阻抗模的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，內阻

8、，內阻 R 0=800 ，負負載為揚聲器，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）當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，求變壓器的匝數比和信號源輸出的功率；匝數比和信號源輸出的功率；（2）當將負載直接與信號源聯）當將負載直接與信號源聯接時接時,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 一次側輸入功率：一次側輸入功率： 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載的決于負載的性質性質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 當電源電壓為當電源電壓為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+KNN