《电工电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第5章 磁路和变压器 5.3 变压器

也子我不 第5章磁路电路和变压器 5.3,变压器 53.1变压器的工作原理 532变压器的使用 532变压器线圈极性的测定 回国

5.3 变压器 5.3.1 变压器的工作原理 5.3.2 变压器的使用 *5.3.2 变压器线圈极性的测定

第5章磁路电路和变压器 53.1变压器的工作原理 原绕组](主磁通(副绕组 y olla NN】b M24ZL 2 2 变压器原理示意图 l→>i(N1i)→〈 →>→ →e →e i2(N2) 变压器符号 囫圄国

– + u1 e1 5.3.1 变压器的工作原理 变压器原理示意图 i1 e1 主磁通  1 N 1 e2 e2 i2 u2 – + N ZL 2 2 原绕组 副绕组 → ( ) →  1 1 1 u i N i →Φ→  1 → e 2 → e i 2 (N2 i 2 ) − →2 → e2 →1 → e1 变压器符号

也子我不 第5章磁路电路和变压器 1.电压变换 变压器空载: ① U1=-E1+1R1-E E1=444fN1① eIl aRN N. 20 U≈E 20 E2=4.44N2① , -E U1E1_4.44fN1如m_N1 2 U20E24.44N2nN2 变压器变比]变压器带载工作时 K K 20 2 回国

U1 U20 —– = –— = K N1 N2 U1 U20 E1 E2 4.44 f N1m 4.44 f N2m N1 N2 —– = –— = –—–—–—– = –— 变压器变比 E2 = 4.44 f N2 m 1. 电压变换 变压器空载： E1 = 4.44 f N1 m – + u1 e1 i1 e1  N1 N e2 2 u20 – + 1 1 1R1 Eσ1 U E I  = −  +  −  U1 E1   −  U20 E2    2 1 20 1 E E U U     − = 变压器带载工作时 U1 U2 —– ≈ –— = K N1 N2

也子我不 第5章磁路电路和变压器 2.电流变换 变压器接负载: 变压器接负 载后,副边磁势 也产生磁通,主 NN 21 磁通Φ为合成 磁通。 U/1~E1=44N1m电源电压U没有变 变压器接负载后,主磁通n不变 N1+M2l2=N1l0→N1i1+N22≈0空载电流很小) N11=-N22有效值N11=N2l2 结论]1=2 1,N1K 2 回国

i2 u2 – + ZL – e2 + u1 e1 i1 e1  N1 e2 N2 2. 电流变换 变压器接负载： ∵U1≈E1 = 4.44 f N1 m 变压器接负 载后,副边磁势 也产生磁通,主 磁通 为合成 磁通。 电源电压U1没有变 ∴变压器接负载后,主磁通 m 不变。 1 1 2 2 1 0 N I N I N I  +  =  N1 I  1 + N2 I  2  （空载电流很小） 0 N1 I1= N2 I2 结论 N1 I  1 = −N2 I  2 有效值 N K N I I 1 1 2 2 1 = =

也子我不 第5章磁路电路和变压器 3.阻抗变换 K 负载阻抗 2 2,、U,KU2 在电子线路 K22=K22和通信工程中 K 常用变压器来实 现阻抗的匹配。 结论∠Z1=K2 回国

3. 阻抗变换 •I K 2 • U2 • U1 •I1 –+ +– Z 2 Z 1 负载阻抗 结论 在电子线路 和通信工程中， 常用变压器来实 现阻抗的匹配。 22 2 IU Z = 11 1 IU Z = 2 2 2 2 2 IU K KI KU = = 2 2 = K Z 2 2 Z1 = K Z

也子我不 第5章磁路电路和变压器 4三相变压器 三相高压 绕组,可Y 接或△接 2 2 相低压 绕组,可 2 Y接或△ W 接 变比:K 2 常用的接线方式: Y,yn(YYo)、Y,d(Y△)、YN,d(Yo/△) 回回国

4.三相变压器 三相低压 绕组，可 Y接或△ 接 三相高压 绕组，可Y 接或△接 常用的接线方式： Y,yn(Y/YO)、Y,d(Y/△) 、YN,d (YO / △ ) 2 1 N N 变比：K = U1 U2 v1 u1 V1 V2 W1 W2 u2 v2 w1 w2 N1 N2

也子我不 第5章磁路电路和变压器 U,/3 K K Y2yn联结 U,/3 U,/√3 U,/3 K Y,d联结 回国

Y,yn 联结 Y,d 联结 U W V u w v + - U1 / 3 U1 + - K U1 / 3 + - + - K U U 1 2 = U W V + - U1 / 3 U1 + - K U1 / 3 + - + - K U U 1 / 3 2 = w u v

也子我不 第5章磁路电路和变压器 532变压器的使用 1.变压器的外特性 S U24Z2 2N 变压器外特性 当电源电压和负载功率因数一定时,u2=f(I2) 的关系曲线称为变压器的外特性。 电压变化率△U 20-02100% 20 (电压变化率越小越好,一般在5%左右) 回国

电压变化率 1. 变压器的外特性 0 U2 I2 U20 I2N 5.3.2 变压器的使用 • I K 2 • U2 • U1 • I1 – + + – Z2 （电压变化率越小越好，一般在5%左右） 100% 20 20 2 U U U U −  = 变压器外特性 当电源电压U1和负载功率因数一定时， 的关系曲线称为变压器的外特性。 ( ) 2 2 u = f I

也子我不 第5章磁路电路和变压器 2.变压器的损耗与效率 损耗△P=△PC+△P 铜损△P=R12+R2l2铁损△P与Bmn、f有关 效率7=P=P+P.+P电力变压器7=(9099% 3.变压器的主要额定值 (1)额定容量(VA、KVA) 单相变压器S=U11N=U2l2N 三相变压器S、=√3U1I1N=3U2l2N (2)额定电压(V、KV) U/1N原绕组的额定电压。 U2N原绕组加U时,副绕组的开路电压。 三相变压器为线电压。 回国

损耗 铜损 效率 电力变压器 =(9099)% 2. 变压器的损耗与效率 铁损  PFe与Bm、f有关 3.变压器的主要额定值 2 Cu Fe 2 1 2 P P P P P P + +  = = （1） 额定容量（VA、KVA） 三相变压器 单相变压器 N 1N 1N 2N 2N S = U I = U I N 3 1N 1N 3 2N 2N S = U I = U I （2）额定电压（V、KV） U2N 原绕组加U1N时，副绕组的开路电压。 U1N 原绕组的额定电压。 三相变压器为线电压。 Cu Fe P = P + P 2 2 2 2 Cu 1 1 P = R I + R I

也子我不 第5章磁路电路和变压器 (3)额定电流(A) 1N原绕组的额定电流。 2N副绕组的额定电流。三相变压器为线电流。 例:5.1某收音机输出变压器的原线圈匝数N1=600匝, N2=30匝,接有阻抗为1692扬声器(匹配),现要改接 成4Q扬声器,问二次线圈匝数为多少才能匹配? K/ 解:原变比 N1600 K =20 160 N,30 2 E Z1=K2z2=202×16=6402 600 ∴6400= )2×4N2=15匝

（3）额定电流（A） I2N 副绕组的额定电流。 I1N 原绕组的额定电流。 三相变压器为线电流。 例: 5.1 某收音机输出变压器的原线圈匝数N1=600匝， N2=30匝，接有阻抗为16扬声器（匹配），现要改接 成4扬声器，问二次线圈匝数为多少才能匹配？ 解：原变比 20 30 600 2 1 = = = N N K = = 20 16 = 6400 2 2 2 Z1 K Z ) 4 15匝 600 6400 ( 2 2 2   =   = N N K + – E  ZO 1 I  2 I  16 Z1