文档介绍：§ 变压器
用途:升压或降压(变压),变流,阻抗变换(变阻),
倒相(变相),还可用来实现电路耦合,传递信号。
种类:互感变压器,自耦变压器,单相变压器,三相变压
器等。
图 7-8
变压器的原理图
铁心上绕有两个绕组:初级绕组及次级绕组,匝数分别为N1及N2。
初级绕组接电源,次级绕组接负载RL。
初级绕组又称原绕组,次级绕组又称副绕组。
在交流电源激励下,产生的初次级电流i1及i2共同产生交变主磁通,(也有很少量漏磁通,一般可忽略),由于电磁感应,初级,次级分别产生感应电动势:
于是
写成有效值关系
由于漏感及线圈铜阻很小,若予以忽略,则初次级端电压等于相应的感应电动势:
则
式中,K称为变压比或匝数比。
可见,初次级的电压比等于匝数比。
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图 7-9
例7-1图
例 7-1 已知U1=220V,N1=1000匝, U2=11V,求次级匝数N2。
解:
注意:,次级绕组有载电压一般
比空载时低。对电阻性和电感性负载而言,电压U2随电流I2的增加而下降。
,
根据能量守恒原理
则
可见,初次级电流比与匝数成反比,说明变压器也是一个变流器。
假定图7-10是一无损耗的理想变压器,则根据能量守恒
图 7-10
变压器作阻抗变换
又因为
于是可得RL折算到初级的值
结论:初级与次级阻抗之比等于匝数的平方比。只要改变
匝数比,负载RL折算到初级的值就改变。
考虑到实际变压器存在各种损耗,使
定义变压器效率:
一般大型变压器
小型变压器
图 7-11
图 7-12
自耦变压器
结构特点:次级绕组是初级绕组的一部
分,电压,电流关系仍满足:
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在使用变压器或者其他有磁耦合的互感线圈时,要注意线圈的正确联接。以图7-13为例,该变压器由两个绕组构成原绕组,(副绕组没有画出来),图7-13中,线圈W12及W13就是原绕组(初级),匝数相同,每组额定电压为交流50Hz,110伏,若要把此电源变压器接到220伏民用交流电上,应按图7-13(b)方法联接。
图 7-13
变压器原绕组的正确联接
如果联接错误,如图7-14(a)所示,2—4相联,1—3接220伏或110伏交流电源;或者如图7-14(b), 1—3相联, 2—4接电源,则这两个原绕组的磁通相互抵消,没有感应电动势,绕组中将出现很大电流,导致变压器烧毁。
图 7-14
变压器原绕组的错误联接
注:我国民用三相交流电是220伏,欧洲等其他国家,则用
110伏交流电。生产厂家为使电器产品适用于不同地区,往往把电源变压器的原绕组分成两个,每一个的额定电压均设计成 110伏,220伏时按图 7-13(b)串联方式联接,交流110伏时按图7-13(c)并联方式联接。