变压器的结构原理
V1
V2
次绕组两端电压并讨
论这两端电压的关系
b.研究一次绕组和二次绕组中电流关系的实验 连接如右图所示的
电路,用电流表测出
A1
A2
变压器一次绕组和二
次绕组中的电流,并
试讨论它们的关系。
a.研究一次绕组和二次绕组两端电压关系的实验
次数 1 2 3 4 5
U1
V1
V2
实U验2 结论:一次绕组和二次绕组两端电压之比
三、理想变压器的规律及应用:
①电压关系: U 1 n 1 U 2 n2
→ U1决定 U2
②电流关系: I 1
n 2
I
n
P出决定P入
• 变压器损耗、材料
• 损耗
• 当变压器的初级绕组通电后,线圈所 产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也 是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感 应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭 合回路并产生电流,好像一个旋涡所以称 为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损 耗增加,并且使变压器的铁芯发热变压器 的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我 们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要 用大量的
等于这两个绕组的匝数比。
b.研究原线圈中电流和副线圈中电流的关系的实验
次数 1 2 3 4 5
A1
A2
A1
实验A2 结论:一次绕组和二次绕组中的电流跟它
们的匝数成反比。
二、变压器的工作原理:
理想变压器的条件: 1.忽略漏磁 2.忽略原副线圈电阻 3.忽略铁心发热
原线圈
副线圈
∽ U1 E1
n1
n2
E2 U2 ∽ R
变压器的分类
按用途
电力变压器(升压、降压、配电) 特种变压器(电炉、整流) 仪用互感器(电压、电流 互感器、脉冲变压器,阻 抗匹配变压器)
实验用变压器(高压、调压)
也可按 线圈数 目、铁 心结构、 相数或 变压器 冷却方 式划分
• 变压器是由一个闭合铁心和套在铁心 上的两个绕组组成的。一个线圈跟电 源连接,接收交流电能叫原线圈/一次 绕组 ;另一个线圈跟负载连接,送出
问题1:变压器一次绕组回路和二次绕组回 路是否连通?
一次绕组
二次绕组
∽ U1
n1
n2
U2 ∽ R
铁心
二、变压器的工作原理:
问题2:变压器一次绕组和二次绕组不相通,那 么在给一次绕组接交变电压U1后,二次绕组电 压U2是怎样产生的?
i0
u1
e1
N1
N2
e2
u2
铁心
电流加强 磁场加强
流感 出生 方电 向流
电源变压器
电力变压器
环形变压器
电源变压器
接触调压器
电力变压器
控制变压器
环形变压器
三相干式变压器
接触变压器
控制变压器
三相干式变压器
一、变压器的基本结构: 示意图
电源
用电器 (负载)
一次绕组 铁心 二次绕组
(初级线圈)
(次级线圈)
电路符号 U 1
U2
n1 n2
变压器是一种静止的电气设备, 根据电磁 感应原理,将一种形态(电压、电流、相数) 的交流电能, 转换成另一种形态的交流电能。
0.44 A
V
若上面接的是44V直流电源呢?
三、理想变压器的规律及应用:
应用例题1:
有一台降压变压器,一次绕组电压为 220V,二次绕组电压为110V,一次绕组 为2200匝,若二次绕组接入阻抗为10 Ω的阻抗,问变压器的变比;二次绕组匝 数;一次和二次绕组中电流各为多少?
例题2:如图,一台理想变压器,原线圈 2200匝,副线圈440匝,并接一个100Ω的 负载电阻若把原线圈接在220V交流电源上, 则电压表示数为____V4,4电流表示数为_____A
交流电能叫副线圈/二次绕组 。
• 变压器的主要部件有: (1)器身:包括铁心、绕组、绝缘部件及引线。 铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高, 厚度为 0.35 或 0.5 mm.表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅 钢片叠装而成。铁心分为铁心柱和铁轭俩部分,铁心柱套 有绕组;铁轭闭合磁路之用。铁心结构的基本形式有心式 和壳式两种 。 绕组是变压器的电路部分,它是用纸包的绝缘扁线或圆 线绕成 。
• 铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过 时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗 往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为 “铜损”。所以变压器的温升主要由铁损 和铜损产生的。
• 由于变压器存在着铁损与铜损,所以 它的输出功率永远小于输入功率,为此我 们引入了一个效率的参数来对此进行描述, η=输出功率/输入功率。
变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电 压的交流电能。通常讨论变压器均忽略原、副线圈的电
阻和各种电磁能量损失,即理想变压器。根据电磁感应 原理,穿过原、副线圈的磁通量、磁通量变化率相同, 结果原、副线圈产生的感应电动势和它们各自的匝数成 正比,原、副线圈的交变电流的周期、频率相同。
• 演示:
E1 = N1 = k E2 N2
式中k为变压器变比。
• 1,我们得到以下公式—— U1/U2=N1/N2
• 原副线圈的电压和匝数成正比。
• 如果副线圈的匝数变大,就是升压变压 器。副线圈的匝数变小的是降压变压器。
• 2,理想变压器的输入的功率一定等于它输 出的功率。(损耗极小)
• 3,原副线圈的电流和匝数成反比。(仅限 于只有一组原副线圈)
把变压器的初级线圈接在 交流电源上,可使用交流
电压表测量变压器的初级和次级的电压。
•
换另外一组匝数不同的变压器,再把初级接在电源
上,再使用交流电压表测量变压器的初级和次级的电压。
二、变压器的工作原理:
a.研究一次绕组和二次绕组两端电压关系的实
连接如右图所示的 验
电路,用万用表测出
变压器一次绕组和二
铁心
• 当原绕组外加电压U1时,原边就有电流I1流 过,并在铁芯中产生与U1同频率的交变主
磁通Φ,主磁通同时链绕原、副绕组,根据 电磁感应定律,会在原、副绕组中产生感
应电势E1、E2,副边在E2的作用下产生负载 电流I2,向负载输出电能
根据电磁感应定律则有:
dφ e 1 = N 1 dt
dφ e 2 = N 2 dt
• (2)调压装置:即分接开关,分为无励磁调压和有载调 压 (3)油箱及冷却装置。 (4)保护装置:包括储油柜、安全气道、吸湿器、气体 继电器、净油器和测温装置等。 (5)绝缘套管。以典型的油侵式电力变压器为例,其他 结构部件有:油箱、储油柜、散热器、高压绝缘管套以及 继电保护装置等.
二、变压器的工作原理: