内容正文:
4.4 变压器
1.掌握变压器的结构和工作原理。
2.能够运用电磁感应原理分析变压器的工作情况。
学习目的
一般变压器的绕组有两个,一次绕组(匝数为N1)和电源连接、二次绕组(匝数为N2)和负载连接,它们同在一个铁心上 。
4.4.1 变压器的基本结构和工作原理
图4-19 简单的双绕组变压器及变压器符号
a) 变压器结构示意图 b) 变压器符号
理论课堂
(1)电压变换
2.变压器的工作原理
图4-20 变压器空载运行
空载时,二次绕组开路,其端电压就是感应电动势。于是可得一次电压有效值和二次电压有效值的比值为
K称为变压器的变比,当变压器空载时,一、二次电压之比近似等于一次、二次绕组的匝数比。
(2)电流变换
图4-21 变压器有载运行示意图
(3) 阻抗变换
+
–
+
–
4.4.2 变压器的外特性和效率
图4-23 变压器的外特性
1. 变压器的外特性
2. 变压器的损耗和效率
(1)变压器的损耗
(2)变压器的效率
4.4.3 特殊变压器
1. 自耦变压器
图4-25 自耦变压器原理图
P
2
N
2. 仪用互感器
(1)电压互感器
电压互感器是一个降压变压器 ,并联在测量电路中,直接在电压表上读出U2的值,通过这个办法来实现测量高电压。
(2)电流互感器
串联在被测电路中,二次绕组匝数较多,与电流表相连接。由变压器原理可知
通过测量小电流来计算大电流的大小。
1. 工作描述
根据变压器的工作原理,请设计一个电流互感器,用来扩大电流表的量程,接线图如图4-26所示。
【工作任务】 设计电流互感器
工作任务
2. 工作目标
根据互感现象分析电流互感器中电流变换的原理。理论依据若流过初级线圈的电流为,流过次级线圈的电流为,则
根据电流互感器基本电路,分析其工作原理,完成电流互感器设计。
3. 工作过程
4. 工作评价
序号 工作目标评价 自评 互评 师评
1 能说明什么是互感现象
2 能正确说明电流互感器的结构和工作原理
3 能实现电流互感器的设计
4 能对变压器的变压、变流、阻抗变换进行推导
+
u1
-
(a) 变压器结构示意图 (b) 变压器的符号
Φσ1
Φ
+
u1
-
i1
i2
e1
e2
+
u2
-
Z
+
u2
-
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
Φσ2
Φσ1
Φ
+
u1
-
i1
i2
e1
e2
+
u2
-
Z
� EMBED Equation.3 ���
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Φσ2
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