磁路和变压器ppt课件.ppt

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1、一、本章基本要求：1、学生自学和了解磁路相关知识；2、了解变压器的基本结构；3、掌握变压器的基本工作原理；4、掌握变压器的功能和使用；5、了解一些特殊用途的变压器。二、重点和难点重点：变压器工作原理、功能难点：变压器工作原理和使用第3章磁路和变压器3.1磁场的基本物理量3.2铁磁材料的磁性能3.3磁路和磁路欧姆定律自学概述变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。变压器的主要功能有：变电压：电力系统变阻抗：电子线路中的阻抗匹配变电流：电流互感器3.4变压器在能量传输过程中，当输送功率及负载功率因数一定时：UIIS(导体截面积)电能损耗小节省金属

2、材料电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。具体如下：发电厂10.5kV输电线220kV升压仪器36V降压…实验室380/220V降压变电站10kV降压降压变压器电路磁路原线圈副线圈铁芯由高导磁硅钢片叠成，厚0.35mm或0.5mm相关术语原线圈－－原边／初级绕组／一次绕组副线圈－－副边／次级绕组／二次绕组3.4.1变压器的基本结构变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应(互感原理),将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能.1.变压器的空载运行3.4.2变压器的工作原理变压器空载运行的电磁关系说明:为简化变压器分析，一般

3、不考虑变压器的铜损(绕组电阻引起的损耗)、铁损（磁滞损耗和涡流损耗）和漏磁通(理想变压器)。图3-13空载时的变压器(理想变压器模型及符号)空载运行特点当电源频率和原线圈匝数一定时，铁心中基本上由电源电压决定。当电源电压不变时，变压器铁心中的主磁通基本上是个常数。变压器电压变换特性K称为变压器的变比。K>1，为降压；K<1，为升压。思考：变比为K的变压器，为节约材料，能否按照比例减少元原、副边线圈的匝数？2.变压器的负载运行不考虑变压器的铜损、铁损和漏磁通。电磁关系如下：图3-14有载时的变压器由电磁关系可知：主磁通Ф是由i1N1，i2N2共同负载时激磁磁动势：空

4、载时激磁磁动势：设U1不变，则Фm不变变压器磁势平衡方程起去磁作用激磁分量负载分量变压器原边电流跟随副边电流的变化而变化。变压器电流变换特性在不考虑变压器本身损耗的情况下（理想状态），变压器原绕组输入的功率等于副绕组输出的功率。这也说明变压器是一种把电能转换为“高压小电流”或“低压大电流”的电器设备，起着传递能量的作用。问题提出1）在电子线路中，总希望负载获得最大功率，哪什么样的条件下，负载才能获得最大功率？2）如果知道负载获取最大功率的条件，在实际的工作中负载与信号源之间应该怎样连接才能满足获取最大功率的条件？3.4.3.变压器的阻抗变换作用阻抗匹配----电子

5、线路中，负载获取最大功率的条件就是负载阻抗等于信号源的内阻。实际工作中，负载的阻抗往往不等于信号源的内阻。解决的方案就是：利用变压器的阻抗变换特性进行阻抗变化，使得负载和信号源阻抗匹配。小常识对于任一个四端网络(包括有源的放大器等，及无源的衰耗器等)，在信号输入端输入电压与输入电流之比，称为输入阻抗。同样，在输出端，输出电压与输出电流之比为输出阻抗。在信号的传递中，一般要求相链接的两个网络的阻抗匹配：前一个网络的输出阻抗与后一个网络的输入阻抗相等。1）对于纯电阻电路，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，此结论同样适用于低频电路及高频电路。2）当交流

6、电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。变压器阻抗变换特性研究图3-15变压器的阻抗变换在变压器副边接上的复阻抗时，相当于在电源上直接接上一个阻抗。有一个电压比为220V/110V的降压变压器,如果在二次侧接上55Ω的电阻时,求变压器一次侧的输入阻抗。例解法1：求出二次侧电流根据变压比求出一次侧电流变压器的输入阻抗为解法2：例有一个信号源的电动势为1V，内阻抗为600Ω，负载阻抗为150Ω。要使负载获得最大功率，必须在负载和信号源之间连接一个匹配变压器。求变压器的变比、原边和副边电流。解：由于信

7、号源内阻抗为600Ω,要实现阻抗匹配,则变压器输入阻抗也应为600Ω，即：+-已知E=120V，R0=800RL=8。求：1）RL折算到一次侧的等效电阻RL'=R0时，变压器的变比和负载吸收的功率。2）当负载直接与信号源相连时，负载吸收的功率。例解：负载直接与信号源相连时，负载吸收的功率：1.额定值指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流。指长期运行时所能承受的工作电压。3.4.4变压器的额定值、损耗和效率三者关系：此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。2.变压器的损耗和效率变压器损耗