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环形变压器理想状态解析-绵阳市力源电子厂

作者:
绵阳市力源电子厂
来源:
绵阳市力源电子厂
2019/05/01 22:12
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讨论变压器的基本工作原理时,通常要把它理想化。将它看成是铁芯的导磁率很大,铁芯没有损耗,无漏磁。初级、次级线圈的直流铜阻为零。

1、  环形变压器的工作原理:

环形变压器和其变压器的原理一样,都是应用电磁感应原理,把电能从一个电路传输到另一个电路的电磁器件。变压、变阻、变流是它在电路中所起作用。

2、环形变压器结构原理图:

结构原理图由三部分组成:

a.  铁芯——导磁助磁的作用。

b.  初级线圈——激磁作用。

c.  次级线圈——连接负载,变压、变流、变阻的作用。

3、空载时的物理过程:

a.  电动生磁过程——空载状态时,初级接通电源,在交流电压U1作用下,初级线圈产生励磁电流Iφ,磁动势W1Iφ,磁动势在铁芯中激起交变磁通Ф0,磁密B0,B00/Sc

b.  自感互感过程——按照电磁感应原理,铁芯里的交变磁通Ф0在初级线圈两端产生自感电势E1,在次级线圈两端产生互感电势E2.

4、负载状态下磁动势平衡状态:

当K闭合,环形变压器进入负载状态,次级线圈产生感应电流I2,反磁势W2I2,反磁通Ф2,初级此时立即产生一个新的电流I1和新磁势W1I1及新的磁通Ф1,与W2I2、Ф2抗衡,初次级磁势、磁通大小相等,方向相反。即:Ф12,W1I1= W2I2

5、环形变压器变压原理:

在理想状态下的变压器初次级电阻为零,即

U1=E1=4KФW1B0SCƒ×10-4

U2=E2=4KФW2B0SCƒ×10-4

得U2/U1=W2/W1

由此可见,变压器的初次级电压比与匝数比成正比。改变匝数比W2/W1,次级就可得到各种输出电压值。W2>W1时,U2>U1,变压器升压。W2<W1时,U2<U1,变压器降压。这就是变压器降压的原理。

6、环形变压器变流的原理:

由W1I1= W2I2移项得出,I1/I2=W2/W1

即初次级电流比与匝数比成反比,匝数多的一侧电流小,匝数少的一侧电流大。改变匝数比可以改变初次级电流比,这就是变压器的变流原理。远距离电力传输上,就是利用变压器的变流原理来实现的。

7、环形变压器变阻的原理:

变压器初级电压U1除以电流I1等效为初级的输入电阻R1,R1=U1/I1

变压器次级负载电阻R2

R2=U2/I2

R1/R2=U1/U2·I2/I1

R1/R2=(W1/W2)2

若变压器次级接阻抗Z2

则:Z1/Z2=(W1/W2)2

由上式可知,改变匝数比,就可使变压器输入输出阻抗,完成电路上的阻抗匹配。音频变压器就是根据该原理在电路中起到变阻的作用,这就是环形变压器的变阻原理。

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