[工學(xué)]第五章變壓器-文庫(kù)吧資料
2025-02-23 07:13本頁(yè)面
【正文】 ??原因： 滿足了最大功率輸出的條件： W176088800120 2L2L0.RRREP ????????????????????（ 2）將負(fù)載直接接到信號(hào)源上時(shí) ， 輸出功率 為： 5 變壓器的功率關(guān)系 一次繞組的視在功率 ： S1 = U1I1 二次繞組的視在功率 ： S2 = U2I2 變壓器的額定容量 ： SN = U2NI2N = U1NI1N 輸入功率： P1 = U1I1cos?1 輸出功率： P2 = U2I2cos?2 變壓器的損耗 ： P = P1－ P2 = PCu + PFe 不變損耗 PFe = Ph+Pe 鐵損耗： 上一節(jié) 下一節(jié) 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返 回 銅損耗： PCu = R1I12 + R2I22 可變損耗 銅損 (?PCu) ： 繞組導(dǎo)線電阻的損耗。（ 1）當(dāng) RL折算到原邊的等效電阻 時(shí)，求變壓器的匝數(shù)比和信號(hào)源輸出的功率；（ 2）當(dāng)將負(fù)載直接與信號(hào)源聯(lián)接時(shí) ,信號(hào)源輸出多大功率？ 0L RR ??信號(hào)源的輸出功率： W548 0 08 0 08 0 01 2 0 2L2L0.RRREP ???????????????????????電子線路中，常利用阻抗匹配實(shí)現(xiàn)最大輸出功率。問(wèn)：應(yīng)該利用電壓比為多大的變壓器才能 實(shí)現(xiàn)這一阻抗匹配。 空載電壓： =230V 滿載電壓 : =230 (1－ ) V = 223V U20 = U2N U2 = U2N (1－ ΔU％ ) PCu 4. 阻抗變換 由圖可知： 22IUZ ?11IUZ ??ZKIUKKIKUIUZ 22222211 ????? ZKZ 2?? 結(jié)論： 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負(fù)載的阻抗模的 K 2 倍。當(dāng) |ZL |=，變壓器正好滿載。 2211 NiNi ??所以或 2211 NINI ?? ??2211 NINI ?所以 KNNII 11221 ??結(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比。即有 不論變壓器空載還是有載，一次繞組上的阻抗壓降均可忽略，故有 由上式，若 U f 不變，則 ?m 基本不變，近于常數(shù)。 電壓變化率： %1 0 0U UU%UV20220R ?????)( 22 IfU ?cos?2 = (感性） U2 I2 U20 I2N cos?2 =1 O cos?2 = (容性） [例 ] 某單相變壓器的額定電壓為 10 000/230 V 接在 10 000 V 的交流電源上向一電感性負(fù)載供電，電壓 調(diào)整率為 ，求變壓器的電壓比、空載和滿載時(shí)的二 次電壓。 （ 3）、變壓器的外特性 當(dāng)一次側(cè)電壓 U1和負(fù)載功率因數(shù) cos?2保持不變時(shí)，二次側(cè)輸出電壓 U2和輸出電流 I2的關(guān)系， U2 = f (I2) U20：一次側(cè)加額定電壓、二次側(cè)開路時(shí)，二次側(cè)的輸出電壓。 2U?變壓器空載時(shí) : + – u2 1u+ – 1σe+ – 1e+ – ? 1N 2Ni1 i2 + – e2 + – e?2 式中 U20為變壓器空載電壓。 222222222j UIXIRUEIRE????????????? σ2式中 R2 為二次繞組的電阻 。 X1=?L?1 為 一次側(cè) 繞組的感抗 (漏磁感抗，由漏磁產(chǎn)生 )。 1u+ – 1σe+ – 1e + – ??1 1N 2N? 1u dd11 tΦNe ??? ??1 dd 111 tiLe σσ ??tΦNedd 22 ??i1 ( i1N1) i1 i2 ( i2N2) ??2 有載時(shí)，鐵心中主磁通 ?是由一次、二次繞組磁通勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通。 0i02 ?i1u+ – 20u+ – 2e+ – 1σe+ – 1e + – ??1 1N 2N? 1u dd11 tΦNe ??i0 ( i0N1) ? ??1 dd 011 tiLe σσ ??tΦNedd 22 ??空載時(shí)，鐵心中主磁通 ?是由一次繞組磁通勢(shì)產(chǎn)生的。 解： (1) 線圈施加直流電壓時(shí)： U I R = = Ω 12 1 =12Ω (2) 線圈施加交流電壓時(shí)： PCu = RI2 =12 22 W =48 W PFe = P－ PCu =(88－ 48) W =40W P U I cos? = = 88 110 2 = 1u 2uLZ1i2iΦ單相變壓器 + – + – 一次 繞組 N1 二次 繞組 N2 鐵心 一次、二次繞組互不相連，能量的傳遞靠磁耦合。原理如下： M 3 ~ 抱閘 制動(dòng)輪 彈 簧 電 磁 鐵 通 電 電磁鐵 動(dòng)作 拉開 彈簧 抱閘 提起 松開 制動(dòng)輪 電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng) 斷 電 電磁鐵 釋放 彈簧 收縮 抱閘 抱緊 抱緊 制動(dòng)輪 電機(jī) 制動(dòng) 啟動(dòng)過(guò)程： 制動(dòng)過(guò)程： 例 一個(gè)鐵心線圈，加上 12V直流電壓時(shí)， 電流為 1A；加上 110V交流時(shí)，電流為 2A，消耗 的功率為 88W。其主要應(yīng)用原理是： 用電磁鐵銜鐵的動(dòng)作帶動(dòng)其他機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生機(jī)械連動(dòng)，實(shí)現(xiàn)控制要求。 (3) 在交流電磁鐵中，在其吸合過(guò)程中，隨著磁路氣隙的減小，磁阻減小，電流減小。銜鐵以兩倍電源頻率在顫動(dòng)，引起噪音，同時(shí)觸點(diǎn)容易損壞。 (2) 銜鐵吸合后 → 磁阻 ? 起動(dòng)電流 ?? 工作電流。 ? ? 鐵心線圈交流電路的有功功率為： Fe2c o s ΔPRIUIP ??? ?(1) ? 變化 → f 變化 電磁吸力用平均值衡量。 減少渦流損耗措施： 提高鐵心的電阻率。渦流在垂直于磁通的平面內(nèi)環(huán)流。 (2)渦流損耗（ ?Pe） 渦流損耗 : 由渦流所產(chǎn)生的功率損耗。 減少磁滯損耗的措施： 選用磁滯回線狹小的磁性材料制作鐵心。 磁滯損耗的大?。? 交變磁化一周在鐵心的單位體積內(nèi)所產(chǎn)生的磁滯損耗能量與磁滯回線所包圍的面積成正比。 鐵損由磁滯和渦流產(chǎn)生。 ?Pcu = RI2 式中： R是線圈的電阻； I 是線圈中電流的有效值。 (2) 功率 視在功率 : S = U I 無(wú)功功率 : Q = S sin? 有功功率 : P = S cos ? = PCu＋ PFe 銅損耗 鐵損耗 = RI2 +( Ph＋ Pe ) 磁滯損耗 渦流損耗 功率損耗 交流鐵心線圈的功率損耗主要有銅損和鐵損兩種。 電壓電流關(guān)系 根據(jù) KVL: ? ?? + – – + – + e e? u N i eeRi u ??? σ式中： R是線圈導(dǎo)線的電阻 L? 是漏磁電感 )(dd etiLRi σ ???? 當(dāng) u 是正弦電壓時(shí) ，其它各電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)可視作正弦量，
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