《10-24变压器(2学时)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10-24变压器(2学时)（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、10.4 变压器原理变压器原理 变压器由两个具有互感的线圈构成，一个线圈接电源，另变压器由两个具有互感的线圈构成，一个线圈接电源，另一线圈接负载，变压器是利用互感来实现从一个电路向另一个一线圈接负载，变压器是利用互感来实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的器件。电路传输能量或信号的器件。1.变压器电路变压器电路原边回原边回路路副边回路副边回路*j L1j L2j M+R1R2Z=R+jX2. 分析方法分析方法令令 Z11=R1+j L1， Z22=(R2+R)+j( L2+X)回路方程：回路方程：*j L1j L2j M+R1R2Z=R+jX+Z11+Z22原边原边等效等效电路电路副边副边
2、等效等效电路电路副边对原边的引入阻抗。副边对原边的引入阻抗。引入电阻。恒为正引入电阻。恒为正, , 表示副边回路吸收的功率表示副边回路吸收的功率是靠原边供给的。是靠原边供给的。引入电抗。引入电抗。负号反映了引入电抗与付边电抗的负号反映了引入电抗与付边电抗的性质相反。性质相反。+Z11原边等效电路原边等效电路引引入入阻阻抗抗反反映映了了副副边边回回路路对对原原边边回回路路的的影影响响。原原副副边边虽虽然然没没有有电电的的联联接接，但但互互感感的的作作用用使使副副边边产产生生电电流流，这这个个电电流流又影响原边电流、电压。又影响原边电流、电压。能量分析能量分析电源发出有功电源发出有功 P= I12
3、(R1+Rl)I12R1 消耗在原边；消耗在原边；I12Rl 消耗在付边消耗在付边证明证明注意注意 已知已知 US=20 V , 原边引入阻抗原边引入阻抗 Zl=10j10 。求求: : ZX ？并求其获得的有功功率。并求其获得的有功功率。负载获得功率：负载获得功率：实际是最佳匹配：实际是最佳匹配：例例1解解*j10 j10 j2+10 ZX10+j10 Zl+例例2L1=L2=0.1mH , M=0.02mH , R1=10 , C1=C2=0.01 F 问问：R2=？能吸收最大功率能吸收最大功率, , 求最大功率。求最大功率。解解 =10 =106 6rad/s,j L1j L2j MR1
4、R2*+1/j C21/j C1应用原边等效电路应用原边等效电路当当R2=40 时吸收最大功率时吸收最大功率10 +解解例例3 问问Z为何值时其上获得最大功率，为何值时其上获得最大功率，求出最大功率。求出最大功率。判定互感线圈的同名端判定互感线圈的同名端uS(t)Z100 CL1L2j L1 R + MZ*j L2 1/j C *作去耦等效电路作去耦等效电路+ Zj100 j20 j20 100 j( L1-20) j L1 R + MZ*j L2 1/j C + Zj100 100 j( L1- -20) uoc+ j100 100 j( L1- -20) j100 100 j( L1- -
5、20) Zeq10.5 理想变压器理想变压器1.1.理想变压器的三个理想化条件理想变压器的三个理想化条件 理想变压器是实际变压器的理想化模型，是对互感元件的理想变压器是实际变压器的理想化模型，是对互感元件的理想科学抽象，是极限情况下的耦合电感。理想科学抽象，是极限情况下的耦合电感。全耦合全耦合无损耗无损耗线圈导线无电阻，做芯子的铁磁材料的线圈导线无电阻，做芯子的铁磁材料的磁导率无限大。磁导率无限大。参数无限大参数无限大 以上三个条件在工程实际中不可能满足，但在一些实际以上三个条件在工程实际中不可能满足，但在一些实际工程概算中，在误差允许的范围内，把实际变压器当理想变工程概算中，在误差允许的范围
6、内，把实际变压器当理想变压器对待，可使计算过程简化。压器对待，可使计算过程简化。注意注意 2.2.理想变压器的主要性能理想变压器的主要性能 i1122N1N2变压关系变压关系若若理想变压器模型理想变压器模型*n:1+_u1+_u2注意注意 *n:1+_u1+_u2*+_u1+_u2i1L1L2i2M理想变压器模型理想变压器模型*n:1+_u1+_u2i1i2变流关系变流关系考虑理想化条件：考虑理想化条件：0若若i1、i2一个从同名端流入，一个从同名端流一个从同名端流入，一个从同名端流出，则有：出，则有：注意注意 *n:1+_u1+_u2i1i2变阻抗关系变阻抗关系注意注意 理想变压器的阻抗变换
7、只改变阻抗的大小，理想变压器的阻抗变换只改变阻抗的大小，不改变阻抗的性质。不改变阻抗的性质。*n:1+_+_Zn2Z+b)理理想想变变压压器器的的特特性性方方程程为为代代数数关关系系，因因此此它它是是无无记记忆的多端元件。忆的多端元件。a)理理想想变变压压器器既既不不储储能能，也也不不耗耗能能，在在电电路路中中只只起起传传递信号和能量的作用。递信号和能量的作用。功率性质功率性质*n:1+_u1+_u2i1i2表明表明 例例1已已知知电电源源内内阻阻RS=1k ，负负载载电电阻阻RL=10 。为为使使RL获获得最大功率，求理想变压器的变比得最大功率，求理想变压器的变比n。当当 n2RL=RS 时
8、匹配，即时匹配，即10n2=1000 n2=100， n=10RLuSRS*n:1+_n2RL+uSRS解解应用变阻抗性质应用变阻抗性质例例2方法方法1 1：列方程：列方程解得解得+1 : 1050 1 *+_解解方法方法2：阻抗变换：阻抗变换方法方法3：戴维宁等效：戴维宁等效+1 n2RL+1 : 101 *+_求求 Req：Req=102 1=100 戴维宁等效电路：戴维宁等效电路：Req1 : 101 *+100 50 +例例3已已知知图图示示电电路路的的等等效效阻阻抗抗Zab=0.25 ，求求理理想想变变压压器器的的变比变比n。解解应用阻抗变换应用阻抗变换外加电源得：外加电源得： n=0.5 n=0.25Zabn : 11.5 10 +* *1.5 +例例4求电阻求电阻R 吸收的功率。吸收的功率。解解应用回路法应用回路法解得解得123* * +1 : 10+1 1 R=1 1
