【正文】 這個(gè)等式表明二次側(cè)連接的阻抗折算到電源側(cè)，其值為原來的a2倍。我們把這種折算方式稱為負(fù)載阻抗向一次側(cè)的折算。這個(gè)公式應(yīng)用于變壓器的阻抗匹配。4. 有載情況下的變壓器一次側(cè)電壓和二次側(cè)電壓有著相同的極性，一般習(xí)慣上用點(diǎn)記號(hào)表示。如果點(diǎn)號(hào)同在線圈的上端，就意味著它們的極性相同。因此當(dāng)二次側(cè)連接著一個(gè)負(fù)載時(shí)，在瞬間就有一個(gè)負(fù)荷電流沿著這個(gè)方向產(chǎn)生。換句話說，極性的標(biāo)注可以表明當(dāng)電流流過兩側(cè)的線圈時(shí)，線圈中的磁動(dòng)勢(shì)會(huì)增加。因?yàn)槎蝹?cè)電壓的大小取決于鐵芯磁通大小φ0，所以很顯然當(dāng)正常情況下負(fù)載電勢(shì)Es沒有變化時(shí)，二次電壓也不會(huì)有明顯的變化。當(dāng)變壓器帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，將有電流Is流過二次側(cè)，因?yàn)镋s產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)電壓源。二次側(cè)電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)NsIs會(huì)產(chǎn)生一個(gè)勵(lì)磁。這個(gè)磁通的方向在任何一個(gè)時(shí)刻都和主磁通反向。當(dāng)然，這是楞次定律的體現(xiàn)。因此，NsIs所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)會(huì)使主磁通φ0減小。這意味著一次側(cè)線圈中的磁通減少，因而它的電壓Ep將會(huì)增大。感應(yīng)電壓的減小將使外施電壓和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之間的差值更大，它將使初級(jí)線圈中流過更大的電流。初級(jí)線圈中的電流Ip的增大，意味著前面所說明的兩個(gè)條件都滿足：1）輸出功率將隨著輸出功率的增加而增加2）初級(jí)線圈中的磁動(dòng)勢(shì)將增加，以此來抵消二次側(cè)中的磁動(dòng)勢(shì)減小磁通的趨勢(shì)?？偟膩碚f，變壓器為了保持磁通是常數(shù)，對(duì)磁通變化的響應(yīng)是瞬時(shí)的。更重要的是，在空載和滿載時(shí)，主磁通φ0的降落是很少的（一般在）1至3%。其需要的條件是E降落很多來使電流Ip增加。在一次側(cè)，電流Ip’在一次側(cè)流過以平衡Is產(chǎn)生的影響。它的磁動(dòng)勢(shì)NpIp’只停留在一次側(cè)。因?yàn)殍F芯的磁通φ0保持不變，變壓器空載時(shí)空載電流I0必定會(huì)為其提供能量，故一次側(cè)電流Ip是電流Ip’與I0’的和。因?yàn)榭蛰d電流相對(duì)較小，那么一次側(cè)的安匝數(shù)與二次側(cè)的安匝數(shù)相等的假設(shè)是成立的。因?yàn)樵谶@種狀況下鐵芯的磁通是恒定的。因此我們?nèi)耘f可以認(rèn)定空載電流I0相對(duì)于滿載電流是極其小的。當(dāng)一個(gè)電流流過二次側(cè)繞組，它的磁動(dòng)勢(shì)（NsIs）將產(chǎn)生一個(gè)磁通，于空載電流I0產(chǎn)生的磁通φ0不同，它只停留在二次側(cè)繞組中，因?yàn)檫@個(gè)磁通不流過一次側(cè)繞組，所以它不是一個(gè)公共磁通。另外，流過一次側(cè)繞組的負(fù)載電流只在一次側(cè)繞組中產(chǎn)生磁通，這個(gè)磁通被稱為一次側(cè)的漏磁。二次側(cè)漏磁將使電壓增大以保持兩側(cè)電壓的平衡。一次側(cè)漏磁也一樣。因此，這兩個(gè)增大的電壓具有電壓降的性質(zhì)，總稱為漏電抗電壓降。另外，兩側(cè)繞組同樣具有阻抗，這也將產(chǎn)生一個(gè)電阻壓降。把這些附加的電壓降也考慮在內(nèi)，這樣一個(gè)實(shí)際的變壓器的等值電路圖就完成了。由于分支勵(lì)磁體現(xiàn)在電流里，為了分析我們可以將它忽略。這就符我們前面計(jì)算中可以忽略空載電流的假設(shè)。這證明了它對(duì)我們分析變壓器時(shí)所產(chǎn)生的影響微乎其微。因?yàn)殡妷航蹬c負(fù)載電流成比例關(guān)系，這就意味著空載情況下一次側(cè)和二次側(cè)繞組的電壓降都為零。TRANSFORMER1) INTRODUCTIONThehighvoltagetransmissionwasneedforthecaseelectricalpoweristobeprovidedatconsiderabledistancefromageneratingstation.Atsomepointthishighvoltagemustbereduced,becauseultimatelyismustsupplyaload.Thetransformermakesitpossibleforvariouspartsofapowersystemtooperateatdifferentvoltagelevels.Inthispaperwediscusspowertransformerprinciplesandapplications.2) TOWWINDINGTRANSFORMERSAtransformerinitssimplestformconsistsoftwostationarycoilscoupledbyamutualmagneticflux.Thecoilsaresaidtobemutuallycoupledbecausetheylinka monflux.Inpowerapplications,laminatedsteelcoretransformers(towhichthispaperisrestricted areused.Transformersareefficientbecausetherotationallossesnormallyassociatedwithrotatingmachineareabsent,sorelativelylittlepowerislostwhentransformingpowerfromonevoltageleveltoanother.Typicalefficienciesareintherange92to99%,thehighervaluesapplyingtothelargerpowertransformers.Thecurrentflowinginthecoilconnectedtotheacsourceiscalledtheprimarywindingorsimplytheprimary.Itsetsupthefluxφinthecore,whichvariesperiodicallybothinmagnitude anddirection.Thefluxlinksthesecondcoil,calledthesecondarywindingorsimplyfluxischanging。therefore,itinducesavoltageinthesecondarybyelectromagneticinductioninaccordancewithLenz’slaw.Thustheprimaryreceivesitspowerfromthesourcewhilethesecondarysuppliesthispowertotheload.Thisactionisknownastransformeraction.3) TRANSFORMERPRINCIPLESWhenasinusoidalvoltageVpisappliedtotheprimarywiththesecondaryopencircuited,therewillbenoenergytransfer.TheimpressedvoltagecausesasmallcurrentIθtoflowintheprimarywinding.Thisnoloadcurrenthastwofunctions:(1)itproducesthemagneticfluxinthecore,whichvariessinusoidallybetweenzeroand177。φm,whereφmisthemaximumvalueofthecoreflux。and(2)itprovidesaponenttoaccountforthehysteresisandeddycurrentlossesinthecore.Therebinedlossesare normallyreferredtoasthecorelosses.ThenoloadcurrentIθisusuallyfewpercentoftheratedfullloadcurrentofthetransformer(about2to5%).Sinceatnoloadtheprimarywindingactsasalargereactanceduetotheironcore,thenoloadcurrentwilllagtheprimaryvoltagebynearly90186。.ItisreadilyseenthatthecurrentponentIm=I0sinθ0,calledthemagnetizingcurrent,is90186。inphasebehindtheprimaryvoltageVP.Itisthisponentthatsetsupthefluxinthecore。φisthereforeinphasewithIm.Thesecondponent,Ie=I0sinθ0,isinphasewiththeprimaryvoltage.Itisthecurrentponentthatsuppliesthecorelosses.Thephasorsumofthesetwoponentsrepresentsthenoloadcurrent,orItshouldbenotedthatthenoloadcurrentisdistortesandnonsinusoidal.Thisistheresultofthenonlinearbehaviorofthecorematerial.Ifitisassumedthattherearenootherlossesinthetransformer,theinducedvoltageIntheprimary,Epandthatinthesecondary,Escanbeshown.SincethemagneticfluxsetupbytheprimarywindingtherewillbeaninducedEMFEinthesecondarywindinginaccordancewithFaraday’slaw,namely,E=NΔφ/Δt.Thissamefluxalsolinkstheprimaryitself,inducinginitanEMF,Ep.Asdiscussedearlier,theinducedvolta