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任务二 变压器
任务二 变压器
变压器是利用电磁感应原理工作的。最简单的变压器由两个绕组、一个铁芯组成,如图6-6所示。
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1.变压器变换电压
根据电磁感应定律,主磁通经过一次、二次绕组,必在两绕组中感应相应的电动势。一次绕组感应的电动势为
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二次绕组感应的电动势为
通常将一次电动势E1对二次电动势E2之比称为变压器的变压比:
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变压比可以采用如图6-7所示电路测量,
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(1)首先按照电路图接好测量线路。
(2)交流调压器输出电压调为零。
(3)然后经过连接电路的认真检查,无误后方可通电进行操作。
(4)调节交流调压器T1,向待测变压器T2输入端输入220V交流电压,同时读出电压表V2的数值。
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(5)然后利用U1/U2=K,计算出变压器T2的变压比。
【例6-2】有一台电压为380/36V的降压变压器,若一次绕组绕有1 900匝时,求二次绕组的匝数。
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2.变压器变换电流
变压器从电网中获取能量,通过电磁感应进行能量转换,再把电能输送给负载。根据能量守恒定律,在忽略变压器内部损耗的情况下,变压器输入和输出的功率基本相等,即
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变压器电流之比的测量电路如图6-8所示。
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测量方法如下:
(1)首先按照电路图接好测量线路。
(2)交流调压器输出调为零。
(3)然后经过对连接电路的认真检查,无误后方可通电进行操作。
(4)将开关S闭合,调节交流调压器使单相变压器的输入电压为额定值。
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(5)分别闭合开关S1,S2,S3,S4,记下电流表的读数。
(6)然后利用公式,计算出相应的值。
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【例6-3】有一台电力变压器,一次侧电压U1=3 000V,二次侧电压U2=220V,若二次侧的电流为150A,求变压器一次侧电流为多大?
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3. 变压器变换阻抗
在电子线路中,常用变压器来变换阻抗。变压器改变阻抗值的原理图如图6-9所示。
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其中,负载阻抗为|ZL| ,其端电压为U2,流过的电流为I2,变压器的变压比为K,则
变压器一次绕组中的电压和电流分别为
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从变压器输入端看,等效的输入阻抗为|Zin|, 即
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【例6-4】有一电压比为220/110V的降压变压器,一次绕组为2 200匝,若二次绕组接入阻抗为10Ω的阻抗,求变压器的变压比和输入阻抗。
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4.变压器的外特性和电压变化率
为了说明负载对变压器二次侧电压的影响,可以作出变压器的外特性曲线,如图6-10所示。
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电压变化率是变压器的主要性能指标之一。变压器有负载时,变压器二次侧输出电压随负载而变化的程度用电压变化率ΔU来表示。电压变化率是指一次侧加额定电压,二次侧空载时端电压U2N与负载时端电压U2之差相对于U2N的百分比,即
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