变压器的基本结构及其运行原理（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（高教第4版）

变压器的基本结构及其运行原理 变压器 用电器 额定工作电压 用电器 额定工作电压 随身听 3V 机床上的照明灯 36V 扫描仪 12V 防身器 3000V 手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 1~2万伏 录音机 6V 9V 12V 彩色电视机显像管 3~4万伏 在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？ 生活中需要各种电压 需改变电压，以适应各种不同电压的需要。 变压器 变压器就是改变交流电压的设备 送电过程 在输电过程中，电压必须进行调整。 形形色色的变压器 城乡变压器 各式变压器 可拆式变压器 变电站的大型变压器 铁心变压器一般由铁心和绕在上面的绕组（线圈）组成。 uS 电源 Z 负载 一次绕组 二次绕组 铁心 一般把连接电源的绕组称为一次绕组。 连接负载的绕组称为二次绕组。 一、变压器的构造 注意：线圈必须绕在铁心上，铁心必须是闭合的。 2.示意图 铁芯 一次绕组 二次绕组 3.电路图中符号 铁心与线圈互相绝缘 n1 n2 1.构造： （1）闭合铁心 （2）一次绕组 （3）二次绕组 原线圈接交流电 在铁芯中产生变化的磁通量 副线圈产生感应电动势 副线圈中如有电流 在铁芯中产生变化的磁通量 原线圈产生感应电动势 二、变压器的工作原理 ——互感现象 uS Z 电能 电能 磁场能 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能 → 磁场能 → 电能 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2) 思考与讨论 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。  故变压器只有工作在交流电路中。（原线圈接的电流、电压要变，才会有互感现象，变压器才可以起到变压作用。） 因为原副线圈共用一个闭合铁芯，所以原副线圈中的磁通量，磁通量的变化量 、 磁通量的变化率都相同。 　问题：变压器在工作时，哪些地方有能量损失？如何减小损失？ 答：线圈电阻发热，铁芯形成涡流，铁芯漏磁。 答：线圈导线用铜线尽量粗些，铁芯用硅钢片组合成，铁芯应是闭合的。 无磁损 无铜损 无铁损 理想变压器的特点： 理想变压器模型 ——没有能量损失的变压器 实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%～99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。 理想变压器也是一个理想化模型。 $$