常用半導體器件

1、 第第6 6章章 變壓器變壓器磁路磁路6.16.26.3變壓器的工作原理和性能指標變壓器的工作原理和性能指標特殊變壓器特殊變壓器1.磁路的分析方法磁路的分析方法 重點重點： 難點難點：2.變壓器的工作原理變壓器的工作原理3.變壓器的損耗與效率變壓器的損耗與效率1.磁路的分析方法磁路的分析方法2.變壓器的變壓器的 很多電工設備（像變壓器、電機、電磁鐵電工很多電工設備（像變壓器、電機、電磁鐵電工測量儀器等）中，不僅有電路的問題，同時還有磁測量儀器等）中，不僅有電路的問題，同時還有磁路的問題。只有同時掌握了電路和磁路的基本理論，路的問題。只有同時掌握了電路和磁路的基本理論，才能對以上電工設備進行全面

2、分析。才能對以上電工設備進行全面分析。 本章結合磁路和鐵心線圈電路的分析，討論變本章結合磁路和鐵心線圈電路的分析，討論變壓器和電磁鐵的工作原理，作為應用實例。壓器和電磁鐵的工作原理，作為應用實例。 磁路和電路往往是相關的，因此在這里要研究磁路和電路往往是相關的，因此在這里要研究磁路和電路的關系以及磁和電的關系。磁路和電路的關系以及磁和電的關系。 FB lH d IlH dlINH 或或H/m10470 HBmHmsmAsVmAmWb /2位的單0r 0BB HH0 lSlHlNI B IlH dmRF SlNI mRF SlR mSl NIRFm SlR Sl EREI nn2211lHlHl

3、HNI niiilHNI1 ,lH,lH2211nnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI1 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通勢）（磁通勢）tiLdd 常常數數 iNLeeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU Fe2cosPRIU

4、IP eu eu 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUIUXRZ 2020011404220100cos.UIP 554220 IUZ0RIPRRR 25. 64100220022220X 6 . 5425. 655RXXX Z 變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應用廣泛。子線路中應用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子線路中的阻抗匹配電子線路中的阻抗匹配變電流：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在能量傳輸過程中，當輸送功率在能量傳輸過程中，當輸送功率P =UI cos 及負及負載功率因數載功率因數cos 一定時

5、：一定時：電能損耗小電能損耗小節(jié)省金屬材料（經濟）節(jié)省金屬材料（經濟）U I P = I RlI S 發(fā)電廠發(fā)電廠10.5kV輸電線輸電線220kV升壓升壓儀器儀器36V降壓降壓實驗室實驗室380 / 220V降壓降壓變電站變電站 10kV降壓降壓降壓降壓單相變壓器單相變壓器1u2u1i2i+ + +變壓器的磁路變壓器的磁路由高導磁硅鋼片疊成由高導磁硅鋼片疊成厚厚0.35mm 或或0.5mm鐵心鐵心一次一次繞組繞組N N1 1二次二次繞組繞組N N2 2鐵心鐵心單相變壓器單相變壓器1u2u1i2i+一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心(1) (1) 空載運行情況空載運行情況一次側接

6、交流電源，一次側接交流電源，二次側開路。二次側開路。0i02i1u+ +20u+ +2e+ +1e+ +1e+ + 1 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 1 dd011tiLe tNedd 22 空載時，空載時，鐵心中主鐵心中主磁通磁通 是是由一次繞由一次繞組磁通勢組磁通勢產生的。產生的。(2) (2) 帶負載運行情況帶負載運行情況一次側接交流電源，一次側接交流電源，二次側二次側。1u+ +1e+ +1e+ + 1 11N2N 1u dd11tNe 1 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i i1 1i2 ( i2N2) 2 2有載時，鐵心

7、有載時，鐵心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次繞組磁通勢共繞組磁通勢共同產生的合成同產生的合成磁通。磁通。 2 2i i2 2+ +e e2 2+ +e e 2 2+ +u u2 2 dd2tiLe22 t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE )90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 根據根據KVL：1111111111jEIXIREEIRU 變壓器一次側等效電路如圖變壓器一次側等效電路如圖1m1111444Nf.EUEU 由于電阻由于電阻R1 和感抗和感抗( (或

8、漏磁通或漏磁通) )較小較小, ,其兩端的其兩端的電壓也較小電壓也較小, ,與主磁電動勢與主磁電動勢E 比較可忽略不計，則比較可忽略不計，則1E1R1I1U1E+一次側一次側一次側一次側KNNEEUU 2121201根據根據KVL：2m220224440Nf.EUU,I 結論：改變匝數比，就能改變輸出電壓。結論：改變匝數比，就能改變輸出電壓。222222222jUIXIRUEIRE 22U+ +1u+ +1e+ +1e+ +1N2N+ + +高壓繞組：高壓繞組：U2、 V2 、W2 : 尾端尾端U1、 V1 、W1 : 首端首端低壓繞組：低壓繞組：u1、v1 、w1: 首端首端u2、v2 、w

9、2: 尾端尾端/000YYYYYYYY、：高壓繞組接法高壓繞組接法低壓繞組接法低壓繞組接法:YY0/三相配電變壓器三相配電變壓器: Y/動力供電系統(tǒng)（井下照明）動力供電系統(tǒng)（井下照明）: Y0/KUUUUUU 2P1P2P1P2133U131U1U+V2W3K31UKUU12 w1+v1u1KUUUUUU3332P1P2P1P21 U1311PUU 1UKUUU312P2 +V1W1u1v1w12222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+ +|Z|Z|2i1u2e1i1e1N2N+ + + +2u一般情況下：一般情況下：I I0 0 (23)%I1N 很

10、小可忽略。很小可忽略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 結論：一次、二次側電流與匝數成反比。結論：一次、二次側電流與匝數成反比?；颍夯颍?21011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢空載磁勢有載磁勢有載磁勢22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 結論：結論： 變壓器一次側的等效阻抗模，為二次變壓器一次側的等效阻抗模，為二次側所帶負載的阻抗模的側所帶負載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+ + +1U1IZ + +：108800L21 LRRNNK如圖，交流信號源

11、的電如圖，交流信號源的電動勢動勢E=120V，內阻，內阻R0=800 ，負載為揚聲器，其等效電阻為負載為揚聲器，其等效電阻為RL=8 。要求。要求: (1): (1)當當RL折算折算到原邊的等效電阻到原邊的等效電阻 時，求變壓器的匝數比和信號時，求變壓器的匝數比和信號源輸出的功率；（源輸出的功率；（2 2）當將負）當將負載直接與信號源聯接時載直接與信號源聯接時, ,信號信號源輸出多大功率？源輸出多大功率？0LRR I1N2U2IR0+2NRLE信號源信號源+R0ERLI W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2 2，

12、為：為：122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U U2 2I I2 2U20I2N2 O OFeCu2212PPPPPP N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次側輸入功率：一次側輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運行變壓器運行時的功率取時的功率取決于負載的決于負載的性質性質聯接聯接 2 23 3 Nf.Um2444220 聯接聯接 1 13 3， 2 2 4 4ii Nf.U444110m 當電源電壓為當電源電壓為220V220V時：時：220u+ +110u+ +電源電壓為電源電壓為110V110V時：時：NN1 13 32 24 4NN1 13 32 24 4 不行（兩繞組必須并接）不行（兩繞組必須并接）iuNN1 13 32 24 4 Ni2220 Ni 1102220110 ii+ +兩個線圈中的磁通抵消兩個線圈中的磁通抵消原因：原因：電流電流 很大很大11Rui 1111eRiu 感應電勢感應電勢0e1 13 32 24 4NNi + +uaxAaAXUUU、測量：測量： 若若 說明說明 A 與與 x 或或 X 與與 a 是是同極性端同極性端.axAXAaUUU axAXAaUUU V Va aA AX X