變壓器章概述原理

1、變壓器章概述原理第1頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第7章 變壓器概述7.1 變壓器的組成7.2 變壓器的結(jié)構(gòu)7.3 變壓器的功能7.4 變壓器的分類第2頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二7.1 變壓器的組成變壓器 = 鐵芯 + 繞組 （從原理的角度看）鐵芯：提供磁路繞組：提供電路第3頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二7.2 變壓器的結(jié)構(gòu)第4頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二7.3 變壓器的功能升壓變壓器的功能 = 升壓、降流降壓變壓器的功能 = 降壓、升流-為何要升壓？-為何要降壓？電力系統(tǒng) =

2、 發(fā)、變、輸、 配、用發(fā)電-發(fā)電機升壓-升壓變壓器輸電-輸電線降壓-降壓變壓器配電-配電裝置用電-用戶第5頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二7.1 變壓器的分類從相數(shù)分：單相變壓器、三相變壓器從用途分：強電變壓器、弱電變壓器從每相繞組數(shù)分： 單繞組變壓器（自耦變壓器）、 雙繞組變壓器（普通變壓器）、 三繞組變壓器（聯(lián)絡變壓器）。從容量大小分： 小型變壓器（10630kVA）、 中型變壓器（8006300kVA）、 大型變壓器（800063000kVA）、 特大型變壓器（90000kVA以上）第6頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第8章 變壓器的運

3、行原理8.1 變壓器的空載運行8.2 變壓器的負載運行8.3 變壓器的數(shù)學模型第7頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.1 變壓器的空載運行8.1.1 從空載到變比8.1.2 勵磁電流8.1.3 勵磁阻抗8.1.4 漏電抗8.1.5 電壓方程式、等效電路、相量圖（式路圖）第8頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.1.1 從空載到變比1 變壓器空載特征：副邊電流為零2 法楞定律特征：4.44和903 反電勢概念：感性電負載4 變壓器假設(shè)：U1=E15 主磁通主宰：電源電壓6 變比：k=N1/N2第9頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分

4、，星期二1 變壓器空載特征1）副邊電流為零、原邊電流很小。2）兩邊都有感應電勢。第10頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 法楞定律特征：4.44和90第11頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 4.44和90 續(xù)1第12頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 4.44和90 續(xù)2重要結(jié)論：1）感應電勢有效值=4.44fNm；2）感應電勢相位：滯后磁通以90；3）感應電勢頻率：與磁通相同。第13頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二3 反電勢概念：感性電負載反電勢概念-外加電壓引起磁通交變。據(jù)楞次定律，線

5、圈中的電勢（主電勢、漏電勢）反抗這種交變，所以其可被稱為反電勢?？梢?，主電勢、漏電勢均是反電勢。主電勢反抗主磁通的交變，漏電勢反抗漏磁通的交變。與主磁通、主電勢比較，漏磁通、漏電勢均很小，在不需要特別精確時，可以認為反電勢 = 主電勢。引申：見下頁。第14頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二3 續(xù)1反電勢概念引申：感性電負載（即線圈）中的電勢是由電源引起的，是反抗電源的反電勢。對電源而言，電動機、變壓器原邊都是負載，其電勢都是反電勢。反過來，對電負載而言，發(fā)電機、變壓器副邊都是電源，其電勢都是正電勢。形象地說，變壓器原邊相當于一臺電動機，變壓器副邊相當于一臺發(fā)電機。因此，

6、可以說，變壓器身兼二任！第15頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 變壓器假設(shè)： U1=E1假設(shè)的合理性：在一般變壓器中，電阻很小，從而電阻上的壓降很小；漏磁通很小，從而漏電勢很小。因此，電阻壓降、漏電勢均可忽略不計。故可假設(shè)，u1 = - e1，因此，U1=E1 。假設(shè)的文字表達：變壓器主電勢是平衡電源電壓的主體?；蛘哒f，在平衡電源電壓時，漏電勢、電阻壓降都是可以忽略不計的。第16頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二5 主磁通主宰：電源電壓磁通通過求導得到電勢，反過來，電勢通過積分得到磁通。因此，有什么樣的主磁通，就有什么樣的主電勢。反過來，有什

7、么樣的主電勢就有什么樣的主磁通，即主電勢決定主磁通?，F(xiàn)在，由變壓器假設(shè)，主電勢等于電源電壓。因此，電源電壓決定主磁通?；蛘撸唧w地說，電源電壓的大小和波形決定著主磁通的大小和波形。因此，可以說，電源電壓乃主磁通之主宰。第17頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二6 變比：k = N1/N2由變壓器假設(shè)知， u1 = - e1 ；由變壓器空載知，u20 = e2 。于是有：式中，k稱為變壓器的變壓比，簡稱變比?？梢?，空載運行時，變壓器原邊、副邊的變壓比就等于其匝數(shù)比。因此，要使原、副繞組具有不同的電壓，只要使它們具有不同的匝數(shù)即可。第18頁，共125頁，2022年，5月20日

8、，5點11分，星期二8.1.2 勵磁電流1 勵磁電流定義2 勵磁電流特征3 勵磁電流與空載電流的關(guān)系4 勵磁電流波形的決定因素：磁通、材性（即材料性質(zhì)：飽和、鐵耗）5 不計飽和、不計鐵耗的im波形：正弦im正弦6 計飽和、不計鐵耗的im波形： 正弦im正尖7 不計飽和、計鐵耗的im波形： 正弦im歪弦8 計飽和、計鐵耗的im波形： 正弦im歪尖9 im波形小結(jié)10 勵磁電流的等效第19頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 勵磁電流定義建立磁場的電流稱為勵磁電流。記為im。m代表magnet，磁。辨析：建立，是意譯。原文是英語，excite， 激發(fā)、激勵之意。因此，激磁電

9、流、勵磁電流是一個意思。其實，不如叫“建磁電流”、“立磁電流”。因為這樣更貼切、更好懂。第20頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 勵磁電流特征1）首先，它是感性電流。2）其次，它不是純粹的感性電流，即，它既包含無功分量，記為i，簡稱磁化分量；又包含有功分量，記為iFe，簡稱鐵耗分量。有功分量的存在是因為，交變磁場中鐵芯必然有損耗。該損耗被稱為鐵芯損耗，簡稱鐵耗。它包括磁滯損耗、渦流損耗，簡稱磁滯耗、渦流耗。鐵耗 = 磁滯耗 + 渦流耗勵磁電流在鐵芯中建立交變磁場。這就導致勵磁電流有兩個特征：第21頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 續(xù)1有時，

10、鐵耗很小，可以忽略不計。此時，勵磁電流就成為純粹的無功電流。注意：繞組中勵磁電流不為純感性的原因，是鐵耗，不是銅耗。什么是銅耗？繞組電阻上的功率消耗稱為銅耗。因為繞組多由銅制成，故有此稱。假設(shè)繞組由超導材料制成，則電阻為零，銅耗為零。但此時仍有鐵耗，仍有有功勵磁電流。第22頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二3勵磁電流與空載電流的關(guān)系空載運行時，原邊電流i10全部用來建立磁場。所以有：空載電流 = 勵磁電流，即 i10 = im。第23頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 勵磁電流波形的決定因素：磁通、材性勵磁電流波形取決于磁通、材性。材性乃材料性

11、質(zhì)：之簡稱，它包括飽和、鐵耗兩方面。下面在磁通正弦的情況下分三個層面來討論im波形：不計飽和、不計鐵耗的im波形：正弦im正弦計飽和、不計鐵耗的im波形： 正弦im正尖不計飽和、計鐵耗的im波形： 正弦im歪弦計飽和、計鐵耗的im波形： 正弦im歪尖逐步接近真實。第24頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二5不計飽和、不計鐵耗的im波形 im都正弦第25頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二6計飽和、不計鐵耗的im波形正弦 im正尖第26頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二7不計飽和、計鐵耗的im波形正弦 im歪弦第27頁，共125

12、頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8計飽和、計鐵耗的im波形正弦 im 歪尖第28頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二9 im波形小結(jié)磁通波形 磁化特性 勵磁電流波形 - im關(guān)系 im 正弦 單直線（無飽、無耗） 正弦 正弦 單彎線（有飽、無耗） 正尖 正弦 雙直線（無飽、有耗） 歪弦 正弦 雙彎線（有飽、有耗） 歪尖第29頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二10 勵磁電流的等效為便于計算，凡非正弦電流都用有效值相等的正弦電流來等效。下面講述：正尖勵磁電流的等效歪弦勵磁電流的等效歪尖勵磁電流的等效第30頁，共125頁，2022年，5月2

13、0日，5點11分，星期二10.1 正尖勵磁電流的等效正尖勵磁電流與磁通同相位。磁路越飽和，磁化電流的波形愈尖，即畸變愈嚴重。但是無論怎樣畸變，用傅氏級數(shù)分解，磁化電流的基波分量始終與磁通波形同相位，為無功電流。因此，正尖勵磁電流可用一個有效值與之相同、相位和頻率都與相同的正弦電流 I 來等效，即：第31頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二10.2 歪弦、歪尖勵磁電流的等效歪弦、歪尖勵磁電流都與磁通不同相位。它們都可以被分解成兩個分量：與磁通同相位的無功分量、相位超前磁通以90的有功分量。無功分量可用一個有效值與之相同、相位和頻率都與相同的正弦電 流 I 來等效。有功分量可

14、用一個有效值與之相同、相位超前以90、頻率與相 同的正弦電流 IFe 來等效。第32頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二10.2 續(xù)1前面作圖求im波形時，最多只計及磁滯損耗，而都未計及渦流損耗。計及渦流損耗時，還需引入一個有功的渦流損耗電流。這使鐵耗角Fe增大。磁滯電流、渦流電流都超前以90電角，二者之和構(gòu)成勵磁電流的有功分量，即鐵耗分量iFe。鐵耗分量用正弦電流IFe來等效。如圖示。第33頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.1.3 勵磁阻抗1 勵磁阻抗意義2 勵磁阻抗特征第34頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 勵磁

15、阻抗的意義勵磁電流im建立了交變磁通 ， 感生了感應電勢e1。電生磁，磁生電。前后兩個“電”之間有沒有聯(lián)系呢？有的。這個“聯(lián)系”就是勵磁阻抗。1） 的幅值m=1.414NImRm，Rm=L(S)，不計飽和時為常數(shù)。L、S、N均為常數(shù)。故m正比于Im。2）電勢e1的有效值E1=4.44fNm?？梢奅1m。綜合1）、2）得：3）不計飽和時， E1 Im，記之為E1=Xm Im。第35頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 續(xù)13）不計飽和時， E1=Xm Im。4）相量E1滯后相量m以90電角。5）不計鐵耗時，相量Im與相量m同相位。綜合4）、5）得：6）不計鐵耗時，相量E1

16、滯后相量Im以90電角。綜合3）、6）得：7）E1= - j Xm Im 式中E1、Im均為相量， Xm 稱為勵磁電抗，或激磁電抗。 Xm 就是不計飽和和鐵耗時，勵磁電流Im與感應電勢E1之間的聯(lián)系。第36頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 續(xù)27）不計飽和和鐵耗時，E1= - j Xm Im 。8）若計及鐵耗，則勵磁電流Im就不是一個純無功電流；相量E1與相量Im之間的聯(lián)系，不再僅僅是一個電抗，而是還要加進電阻以描述鐵耗。這個聯(lián)系變?yōu)椋?E1 = -（Rm + j Xm）Im ，式中E1、Im均為相量， Rm 稱為勵磁電阻，或激磁電阻，Rm + j Xm 記為 Zm

17、，Zm稱為勵磁阻抗。Zm 就是計及鐵耗、不計飽和時，勵磁電流Im與感應電勢E1之間的聯(lián)系。見下頁圖。第37頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 續(xù)3第38頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 勵磁阻抗的特征由前述可知，不計飽和時， E1 = -（Rm + j Xm）Im= - Zm Im勵磁阻抗Zm特征有二：1）若計及飽和，則勵磁阻抗Zm就不是常量了，而是隨著飽和程度的增加而減小。2）但是，由于變壓器正常運行時，外施電壓近似等于額定電壓，主磁通m變動不大，可近似認為Zm 為常量。第39頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.

18、1.4 漏電抗1 漏電抗的意義2 漏電抗的特征第40頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 漏電抗的意義勵磁電流im建立主磁通的同時，還建立了漏磁通 1。 1感生了漏電勢e1。前面，我們通過引入勵磁電抗，建立了主電勢E1與勵磁電流im之間的聯(lián)系。完全類似地，現(xiàn)在我們通過引入漏電抗（簡稱漏抗），來建立漏電勢E1與勵磁電流之間的聯(lián)系，即，把漏電勢看作是負的漏抗壓降：E1 = - j X1Im ，式中E1、Im均為相量， X1 稱為漏電抗，簡稱漏抗。第41頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 漏電抗的特征漏抗為常值。因為漏磁通的路徑主要為空氣、銅等非磁性

19、物質(zhì)，可以忽略飽和、鐵耗。 第42頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.1.5 電壓方程式、等效電路、相量圖（式路圖）1 電壓方程式2 等效電路3 相量圖第43頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 電壓方程式Z1 = R1+jX1 ， 稱為一次繞組漏阻抗。 第44頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 等效電路第45頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二3 相量圖第46頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.2 變壓器的負載運行8.2.1 從空載到負載8.2.2 正方向8.2.3 電

20、壓方程式第47頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.2.1 從空載到負載1 反磁勢的出現(xiàn)（原邊有反電勢，副邊有反磁勢）2 磁勢平衡方程式3 能量傳遞原理4 副邊漏抗5 物理關(guān)系圖6 主漏分析法第48頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 反磁勢的出現(xiàn)根據(jù)楞次定律，副邊磁勢總是試圖反抗原邊磁勢，故稱之為反磁勢。第49頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 磁勢平衡方程式副邊反磁勢試圖反抗（削弱）由原邊磁勢建立的主磁通。然而，根據(jù)變壓器假設(shè)，從空載到負載，主磁通基本不變。因此，為了維持主磁通不變，原邊電流必須增加。增加的部分稱為原

21、邊電流的負載分量，記為i1L。因此有i1 = im + i1L 此式稱為原邊電流的空負分解式，簡稱“電流分解”。im用于建立主磁通m；i1L用于抵消副邊電流的反抗（削弱）。換言之，i1L產(chǎn)生的磁勢N1i1L與i2所產(chǎn)生的磁勢N2i2大小相等、相位相反，互相抵消，以保持主磁通m基本不變。因此有第50頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 續(xù)1這就是磁勢平衡方程式，簡稱磁勢平衡，或磁勢平衡方程，或磁勢平衡式。由電流分解式i1 = im + i1L 知 i1L = i1 im，代入磁勢平衡式，得： N1i1 + N2i2 = N1im 這是磁勢平衡式另一表現(xiàn)形式，稱為合成非零的

22、磁勢平衡。其相量形式為：第51頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二3 能量傳遞原理在磁勢平衡方程 N1i1L+N2i2 = 0 兩邊乘以 - e1，得： e1 N1i1L - e1 N2i2 = 0 - e1 i1L = e1 i2 N2N1 - e1 i1L = e2 i2這就是變壓器的能量傳遞原理。式中，左端的負號表示輸入功率，右端的正號表示輸出功率。說明通過原、副邊繞組的電磁感應關(guān)系，原邊繞組從電源吸收的電功率就傳遞到副邊繞組，并輸出給負載。可見，楞次定律、磁勢平衡、能量守恒是一回事。 第52頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 副邊漏抗副邊

23、電流除了參與建立主磁通外，還建立副邊漏磁通。漏磁通在副邊繞組內(nèi)感生電勢e2。與原邊一樣，引入漏抗來表示副邊漏電勢：式中，X2=L2稱為變壓器副邊繞組的漏電抗，簡稱副邊漏抗。第53頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二5 物理關(guān)系圖第54頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二6 主漏分析法 按照磁路性質(zhì)的不同，把磁通分成主磁通和漏磁通兩部分，把不受鐵心飽和影響的漏磁通分離出來，用常值參數(shù)X1和X2來表征，而把受鐵心飽和影響的主磁通及其參數(shù)Zm作為局部的非線性問題，再加以線性化處理。這種分析法方法稱為“主漏分析法”。 這與電路課程中處理帶電感電路的“自互分析

24、法”是不同的。主漏分析法把線性、非線性分開處理，便于聚焦主要矛盾。第55頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.2.2 正方向1 什么叫正方向？2 為什么需要正方向？3 原則上怎樣選擇正方向？4 實際上怎樣選擇正方向？5 慣例6 原邊的正方向7 副邊的正方向第56頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 什么叫正方向？ 正方向是我們給變量假定的方向。 因此，正方向是假方向-假定的方向。 假定是任意的。 當一個變量的真方向與正方向一致時，該變量的取值就為正-這就是正方向之所以被稱為正方向的原因； 反之，當一個變量的真方向與正方向相反時，該變量的取值就為負

25、。第57頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 為什么需要正方向？ -方向不明，無法列方程。 譬如，列VCR、KCL、KVL等方程。 更何況，交流電路中的量，u、i、e、，其方向都是變動不居的。50赫茲的交流電流，一秒鐘改變方向多少次？100次！真實方向殊難把握。 直流電路中的量，雖然方向不變，但有些情況下，其方向同樣不明。第58頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二3 原則上怎樣選擇正方向？ 原則上 任意 選擇正方向。第59頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 實際上怎樣選擇正方向？ 實際上按 慣例 選擇正方向。第60頁，共1

26、25頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二5 慣例5.a 什么是慣例慣例就是 慣常的例子。英文convention，有傳統(tǒng)、習慣、慣例等意思。第61頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二5.b 慣例的層面慣例分兩個層面：選擇一個變量正方向的慣例-單獨慣例，簡稱獨慣；選擇兩個相互關(guān)聯(lián)的變量之正方向的慣例-關(guān)聯(lián)慣例，簡稱聯(lián)慣。第62頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二5.c 獨慣 獨慣-單獨確定一個變量之正方向的慣例。 獨慣舉例：譬如，變壓器原邊端電壓，正方向一般為由上到下。第63頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二5.d 聯(lián)

27、慣聯(lián)慣包括四種： ui 聯(lián)慣、i聯(lián)慣、 ue 聯(lián)慣、e聯(lián)慣。第64頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二ui 聯(lián)慣包括：ui 收電聯(lián)慣、ui發(fā)電聯(lián)慣。ui收電聯(lián)慣，不如叫ui同正向聯(lián)慣，簡為ui同慣。ui發(fā)電聯(lián)慣，不如叫ui異正向聯(lián)慣，簡為ui異慣。第65頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二ui 同慣（收電聯(lián)慣）是指：同一支路的電壓、電流，正向相同。 因為當某一支路真實的電壓、電流方向相同時，該支路處于 吸收電功率 的狀態(tài)。這就是為什么把ui正向相同的聯(lián)慣稱為收電聯(lián)慣。第66頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二ui 異慣（發(fā)電聯(lián)慣

28、）是指：同一支路的電壓、電流，正向相反。 因為當某一支路真實的電壓、電流方向相反時，該支路處于 發(fā)出電功率 的狀態(tài)。這就是為什么把ui 正向相反的聯(lián)慣稱為發(fā)電聯(lián)慣。第67頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二當R支路采用ui同慣時，ui關(guān)系式為：當R支路采用ui異慣時，ui關(guān)系式為：第68頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二當L支路采用ui 同慣時，ui關(guān)系式為：(證明見后)當L支路采用ui 異慣時，ui關(guān)系式為： (證明見后)第69頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二當C支路采用ui 同慣時，ui關(guān)系式為：(證明略去)當C支路采

29、用ui異慣時，ui關(guān)系式為： (證明略去)第70頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二i聯(lián)慣包括：i右手螺旋聯(lián)慣，簡稱i右螺聯(lián)慣。i左手螺旋聯(lián)慣，簡稱i左螺聯(lián)慣。第71頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二i右螺聯(lián)慣是指：i的正向與i所生的正向之間符合右手螺旋關(guān)系。i之間的右螺關(guān)系是一種真實的關(guān)系。當i正向采用右螺聯(lián)慣時， i關(guān)系式為：第72頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二i左螺聯(lián)慣是指：i的正向與i所生的正向之間符合左手螺旋關(guān)系。i之間的左螺關(guān)系是一種虛假的關(guān)系。當i正向采用左螺聯(lián)慣時， i關(guān)系式為：第73頁，共125頁，20

30、22年，5月20日，5點11分，星期二ue 聯(lián)慣包括：ue 反向聯(lián)慣ue 同向聯(lián)慣必須注意：ue 聯(lián)慣只適于電源支路、電感支路。因為只有電源、電感上才有e - R、C上都沒有e。第74頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二思考：ue 聯(lián)慣為什么命名為反向、 同向聯(lián)慣，而不象 ui 聯(lián)慣那樣命名為發(fā)電、收電聯(lián)慣呢？回答：這是因為：僅憑ue決定不了支路狀態(tài)是發(fā)電還是收電。我們知道，發(fā)電的電功率等于ei，收電的電功率等于ui。因此，沒有電流 i 就無從知道支路狀態(tài)是發(fā)電還是收電。故ue聯(lián)慣只能命名為反向、同向聯(lián)慣。不過，變壓器原邊往往采用同向聯(lián)慣，變壓器副邊往往采用反向聯(lián)慣（童貫

31、，蔡京楊戩高俅）。第75頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二ue 反向聯(lián)慣是指：同一支路（以L支路為例）的電壓、電勢，正向相反。此時，ue關(guān)系式為：ue 同向聯(lián)慣是指：同一支路（以L支路為例）的電壓、電勢，正向相同。此時，ue關(guān)系式為：第76頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二e聯(lián)慣包括：e右手螺旋聯(lián)慣，簡稱e右螺聯(lián)慣。e左手螺旋聯(lián)慣，簡稱e左螺聯(lián)慣。第77頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二e右螺聯(lián)慣是指：e的正向與的正向之間符合右手螺旋關(guān)系。當e正向采用右螺聯(lián)慣時， e關(guān)系式為：第78頁，共125頁，2022年，5月20日，

32、5點11分，星期二e左螺聯(lián)慣是指：e的正向與的正向之間符合左手螺旋關(guān)系。當e正向采用左螺聯(lián)慣時， e關(guān)系式為：第79頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第80頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第81頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第82頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第83頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第84頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第85頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二第86頁，共125頁，2022年，5月20

33、日，5點11分，星期二第87頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二ui發(fā)電聯(lián)慣ui收電聯(lián)慣（ue，e，i）（反、右、右）（ue，e，i）（反、右、左）（ue，e，i）（反、左、左）（ue，e，i）（反、左、右）（ue，e，i）（同、左、右）（ue，e，i）（同、右、右）（ue，e，i）（同、右、左）（ue，e，i）（同、左、左）證明假設(shè)表第88頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二慣例小結(jié)：第89頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二6 原邊的正方向 變壓器原邊可以看作由R1、L1、E1三個元件組成。（1）獨慣：三個元件的電壓正向都選

34、為向下。（2）ui聯(lián)慣： 三個元件的電流方向亦為向下，即都是收電聯(lián)慣；（3）ue聯(lián)慣：E1元件ue同向聯(lián)慣。（4）i聯(lián)慣： E1元件i右螺聯(lián)慣。（5）e聯(lián)慣： E1元件e右螺聯(lián)慣。由上可知：E1元件ei同向。第90頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二6 續(xù)1注意：E1元件e、i均有宏觀、微觀之分。宏觀：e、i正向均為由上指向下。微觀：e、i正向均位于與書本垂直的平面內(nèi)，而磁通則位于與書本平行的平面內(nèi)。第91頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二6 續(xù)2第92頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二7 副邊的正方向 變壓器副邊可以看作由

35、R2、L2、E2三個元件組成。（1）E2元件e、i均為右螺聯(lián)慣。由此確定副邊電勢、電流同向。據(jù)線圈的繞法知：電勢、電流同向下。（2）ui聯(lián)慣： 三個元件的電壓方向均為向上，即都是發(fā)電聯(lián)慣。（3）ue聯(lián)慣：E2元件ue反向聯(lián)慣。參見上頁圖。第93頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.2.3 電壓方程式1 瞬時值形式的電壓方程式2 相量值形式的電壓方程式第94頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 瞬時值形式的電壓方程式第95頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 相量值形式的電壓方程式第96頁，共125頁，2022年，5月20日

36、，5點11分，星期二8.3 變壓器的數(shù)學模型8.3.1 歸算8.3.2 基本方程8.3.3 等效電路（T形電路）8.3.4 相量圖8.3.5 近似等效電路（形電路）8.3.6 簡化等效電路（一形電路）第97頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二8.3.1 歸算1 歸算的動機-電路一體化2 歸算的條件（一體化措施）-一統(tǒng)一保3 歸算的本質(zhì)-以假代真4 歸算的方法-乘比（例系數(shù)）5 歸算的結(jié)果-副邊各功率不變第98頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二1 歸算的動機：為什么要歸算？ -為了等效電路一體化，從而求解方便第99頁，共125頁，2022年，5月20

37、日，5點11分，星期二2 歸算的條件（一體化措施）：統(tǒng)一匝數(shù)、保持磁勢（一統(tǒng)一保）條件（措施）之一：統(tǒng)一匝數(shù)-變一方匝數(shù)，使同另一方匝數(shù)。（如果兩方都變，則徒增麻煩。）條件（措施）之二：保持磁勢-保持變匝方的磁勢不變。第100頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 續(xù)1-為什么要統(tǒng)一匝數(shù)？只有統(tǒng)一匝數(shù)，才能使雙方電勢相等。從而合兩條支路為一條支路-合二而一。第101頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二2 續(xù)2- 為什么要保持磁勢？只有保持磁勢，才能做到變一方匝數(shù)時另一方不受影響。原因-原、副雙方是通過磁場相互作用的，所以，只要變動方的磁勢保持不變，就

38、可以實現(xiàn)不變方不受影響。具體說就是：副方歸算到原方時， F2 = F2 （1）；原方歸算到副方時， F1 = F1 （2）。第102頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二3 歸算的本質(zhì)：以假代真歸算的本質(zhì)（以副邊歸算到原邊為例）：用一個所生磁勢與真副邊相同、匝數(shù)與原邊匝數(shù)相同的假副邊代替真副邊。假副邊的量與真副邊相應的量用右上角標一撇來區(qū)別。綜合前述一體化措施，得到歸算的本質(zhì)如下：（1） N2 = N1 ，（2） F2 = F2。第103頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 歸算的方法：各變量、參數(shù)怎樣歸算？（以副方歸算到原方為例）第104頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 續(xù)1第105頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 續(xù)2第106頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 續(xù)3第107頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 續(xù)4第108頁，共125頁，2022年，5月20日，5點11分，星期二4 續(xù)