变压器(1)
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变压器的规矩
变压器的规矩一、变压器的基本概念变压器啊，就像是电力世界里的一个神奇魔术师呢。
它主要是用来改变电压的大小的。
你可以把它想象成一个能把小电流变成大电流，或者把大电压变成小电压的奇妙盒子。
变压器有两个主要的部分，一个是初级绕组，另一个是次级绕组。
这就好比是两个小伙伴，它们相互配合，才能让变压器发挥作用。
二、变压器的工作原理1. 电磁感应变压器能工作啊，全靠电磁感应这个厉害的原理呢。
当在初级绕组上加上交流电的时候，就会产生一个变化的磁场。
这个磁场就像一阵一阵的风一样，在次级绕组里就会感应出电压来。
这就好比是你在这边敲鼓，那边的鼓也会跟着振动起来一样有趣。
2. 电压和匝数的关系变压器的电压和匝数是有很紧密的关系的。
匝数多的那一边电压就高，匝数少的那一边电压就低。
这就像是搭积木一样，积木块多的塔就高，积木块少的塔就低。
比如说，初级绕组有100匝，次级绕组有50匝，那如果初级电压是220V，次级电压可能就是110V 了。
三、变压器的种类1. 按用途分电力变压器，这个可是在电力系统里的大功臣呢。
它负责把发电厂产生的高电压降低，然后输送到我们的家里、工厂里，让我们能安全地使用电。
就像一个超级快递员，把电力这个包裹准确地送到每个需要的地方。
仪用变压器，这个主要是用在测量仪器里面的。
它能把高电压或者大电流变成适合仪器测量的小电压或者小电流。
就像是一个翻译官，把电力的语言转化成仪器能听懂的语言。
2. 按相数分单相变压器，一般在家庭的小电器里用得比较多。
比如说我们的小台灯变压器，它只需要处理单相的电就可以了。
三相变压器，这个可是在大型的工业设备或者电力传输里的主力。
它能处理三相电，就像三个小伙伴一起干活，力量可大了。
四、变压器的使用和维护1. 使用注意事项要注意变压器的额定电压和额定电流。
如果超过了这个范围，就像是让一个小马拉大车一样，变压器会很累，可能还会坏掉呢。
变压器在工作的时候会发热，所以要给它一个良好的散热环境。
电机与拖动大学课程 第三章 变压器1
第三章 变压器
变压器是一种静止的电气设备， 通过电磁耦合作用，把 电能或信号从一个电路传递到另一个电路。通常用来改变 电压的大小，故叫变压器，有时用于电气隔离。
分类
本章学 习重点
电力变压器（升压、降压、配电）
按用途
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）
(2)额定电压U1N/U2N U1N为额定运行时原边接线端点间应施加的电压。U2N为原边施
加额定电压时副边出线端间的空载电压。单位为V或者kV。三 相变压器中，额定电压指的是线电压。指有效值。
(3)额定电流I1N/I2N 是变压器在额定容量和额定电压下所应提供的电流，在三相变 压器指线电流。单位为A/kA。指有效值。
考虑漏磁通和原边绕组的电阻时，变压器空载运行时相 量形式表示的电压平衡方程式：
U1 I0R1 (E1 ) (E1) I0R1 jI0 x1 (E1)
I0 (R1 jx1 ) (E1) I0Z1 (E1)
U20 E2
R1：原边绕组电阻；
Z1＝R1＋jX1σ为原边绕组漏阻抗
五、空载运行的等效电路和相量图
E2m N2m
有效值：
E2 E2m / 2 4.44 f1N2m
相量表示：
E2 j4.44 f1N2m
.
m
.
. E2 E1
变压器中，原、副绕组电动势E1和E2之比称为变压器 的变比k.
k E1 4.44 N1 f1 m N1 E2 4.44 N2 f1 m N2
由于.
U1 E1 U2 E2
变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载 运行。
一、物理过程
变压器接通负载 副边电流 副边磁势 原边电动势改变 原边电流改变
变压器是一种静止的电气设备， 通过电磁耦合作用，把 电能或信号从一个电路传递到另一个电路。通常用来改变 电压的大小，故叫变压器，有时用于电气隔离。
分类
本章学 习重点
电力变压器（升压、降压、配电）
按用途
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）
(2)额定电压U1N/U2N U1N为额定运行时原边接线端点间应施加的电压。U2N为原边施
加额定电压时副边出线端间的空载电压。单位为V或者kV。三 相变压器中，额定电压指的是线电压。指有效值。
(3)额定电流I1N/I2N 是变压器在额定容量和额定电压下所应提供的电流，在三相变 压器指线电流。单位为A/kA。指有效值。
考虑漏磁通和原边绕组的电阻时，变压器空载运行时相 量形式表示的电压平衡方程式：
U1 I0R1 (E1 ) (E1) I0R1 jI0 x1 (E1)
I0 (R1 jx1 ) (E1) I0Z1 (E1)
U20 E2
R1：原边绕组电阻；
Z1＝R1＋jX1σ为原边绕组漏阻抗
五、空载运行的等效电路和相量图
E2m N2m
有效值：
E2 E2m / 2 4.44 f1N2m
相量表示：
E2 j4.44 f1N2m
.
m
.
. E2 E1
变压器中，原、副绕组电动势E1和E2之比称为变压器 的变比k.
k E1 4.44 N1 f1 m N1 E2 4.44 N2 f1 m N2
由于.
U1 E1 U2 E2
变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载 运行。
一、物理过程
变压器接通负载 副边电流 副边磁势 原边电动势改变 原边电流改变
变压器的结构及工作原理
变压器的结构及工作原理
变压器是一种通过电磁感应来改变交流电压的电气设备。
其主要由铁芯、一组初级和次级线圈组成。
铁芯是变压器中的核心部分，通常由铁合金材料制成，具有良好的导磁性能。
初级线圈位于铁芯的一侧，由一定数量的绕组组成，通常称为主线圈。
次级线圈位于铁芯的另一侧，同样由一定数量的绕组组成，通常称为副线圈。
当交流电通过主线圈时，产生的磁场会穿过铁芯并感应到副线圈中。
由于铁芯的导磁性能，磁场能够有效地传导到副线圈中，使得副线圈中也产生电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化导致导线中的磁通量发生变化时，就会在导线中产生感应电动势。
通过变压器的设计，使得主线圈和副线圈的绕组比例不同，可以实现将输入电压转变为输出电压的目的。
当输入电压施加在主线圈上时，根据变压器的工作原理，输出电压将会与输入电压成正比例关系。
具体的比例关系由绕组的匝数比决定，即输出电压与输入电压之间的比值等于次级线圈的匝数与主线圈的匝数之比。
由于变压器的基本原理是基于电磁感应，因此其工作效率较高。
另外，变压器还具有隔离输入和输出电路、阻碍电流流入负载的能力等特点，使其在电力系统、电子设备和能源传输等领域中得到广泛应用。
第一章变压器
四、变压器的基本结构
由铁心、绕组、油箱、Байду номын сангаас缘套管及附件组 成。 1.铁心 铁心是变压器的磁路,由铁心柱和铁轭两 部分组成.铁心柱上安放绕组,铁轭使磁路闭 合. 由两面涂有绝缘漆的硅钢片叠成.有心式 和壳式两种结构.
2.绕组 绕组是变压器的电路,它由绝缘扁导线或圆 导线绕成,多为铜或铝线.高低压绕组均绕在 同一铁心 柱上,低压绕组在里侧靠铁心,以利 绝缘.
电能
(U1、I1)
磁场能
(变化的磁场)
电能
( U2、I2)
理想变压器的规律
原、副线圈中产生的感应电 动势分别是： E1=n1/ t E2=n2/ t U1=E1 U2=E2
I1
I2 n2 U2
U1 n1
E1 n1 E2 n2
U1 n1 U 2 n2
若不考虑原副线圈的内阻
(1) 理想变压器原副线圈的端电压之 比等于这两个线圈的匝数之比
变压器一次和二次绕组的电压比可认为是二者的 匝数比k U1 E1 N1 k U 20 E2 N 2
(三)空载电流i0 I0的主要作用是在磁路中产生磁动势建立磁通. 故又称励磁电流. i0的波形:
差900相位角,是纯无功分量.为磁化电流. Iμ与 E 1
Ih与
E 1
同相位,是一个有功分量,对应铁损.
U1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 ---升压变压器
n2 <n1 U2 <U1 ---降压变压器
理想变压器输出功率应等于输入功率
即:
P 出 = P入
U1I1=U2I2
I 1 U 2 n2 I 2 U 1 n1
(2)理想变压器原副线圈的电流跟它 们的匝数成反比
变压器的基本知识(1)
层间电容等效线路
Cww 即 Cp
TRANSFORMER等效线路
TRANSFORMER 测试
LAN TRANSFOMER零件
TRANSFORMER测试(1)
OPEN时的测试
TRANSFORMER测试(2)
SHORT时的测试
TRANSFORMER 频率响应
LAN TRANSFOMER零件
TRANSFORMER频率响应(1)
网卡线路的连接
内 部 线 路
T R A N S F O R M E R
RJ-45
接 口
因加入TRANSFORMER产生一些损耗&相关 参数
讲课内容
一、网络的基本概念
二、HI-POT、DCR 、 L 、 Cp、 LK基本概念
二、HI-POT、DCR 、 L 、 Cp、 LK基本概念
1、TRANSFORMER的作用 2、 L 基本概念 3、 阻抗转换的概念 4、 TRANSFORMER的等效电路& HI-POT、 DCR 、 Cp、 LK基本概念
谢谢！
讲课内容
一、网络的基本概念
二、HI-POT、DCR 、 L 、 Cp、 LK基本概念
两台计算机的连接
网线Βιβλιοθήκη 网卡网卡实物图LAN TRANSFOMER零件
网卡局部图
LAN TRANSFOMER零件
多台计算机的连接
1台计算机需要三个接口？
HUB布线图
HUB实物图
HUB内部图
LAN TRANSFOMER零件
TRANSFORMER作用 1、绝缘(ISOLATION)
2、阻抗匹配(MATCHING) 3、传输信号(TRANSFER)
L的概念
变压器1
A.B.C.D.A.10B.35C.110D.220A.Yy4B.Yd5C.Yd7D.Yy8A.B.C.D.A.B.C.D.A.0.1B.0.2C.0.4D.0.01A.75KB.80KC.65KD.55KA.120B.130C.150A.YynoB.Yd11C.YNynod11D.YyoA.0.5B.1.0C.0.2D.1.5A.B.C.D.A.85%B.85%C.90%D.90%A.XB.XC.XD.XA. B. C. D.A. B. C. D.A.B.C.D.A.5%B.10%C.15%D.20%A.400B.150C.200D.100A.B.C.D.A.B.C.D.A.UB.0.24PtC.UD.A.B.C.D.A.B.C.D.A. B. C. D.A. B. C. D.A. B. C. D.A. B. C. D.A.B.C.D.A.10B.5C.3D.2A.0.15%B.0.2%C.0.25%D.0.30%A.0.20%B.0.25%C.0.30%D.0.35%A.B.C.D.A.B.C.D.A.220B.380C.36D.100A.1.1B.2.5C.4.0D.5.0A. B. C. D.A. B. C. D.A.0.5B.2C.9D.7 A.B.C.D.A.220B.36C.18D.63.变压器常用B级绝缘材料有：环氧树脂、环氧树脂绝缘烘漆和（）等。
A.环氧玻璃布板B.黄漆绸C.醇酸玻璃漆布D.酚醛纸板E.聚酯薄膜4.在晴朗的天气进行露天吊芯时，对空气湿度及时间的要求是（）。
A.当空气相对湿度小于75%，芯子在空气中暴露应小于12hB.当空气相对湿度小于75%，芯子在空气中暴露应小于8hC.空气相对湿度若小于65%时，可以暴露16h以内D.空气相对湿度若小于65%时，可以暴露12h以内5.变压器过载运行只会烧坏绕组，铁心不会彻底损坏的原因是（）。
A.铁心与绕组之间有绝缘材料隔开B.外加电源电压始终不变，主磁通也不会改变，铁心损耗不大C.变压器过载运行，一、二次侧电流增大，绕组温升提高，可能造成绕组绝缘损坏D.变压器过载运行，一、二次侧电流增大，铁心中的主磁通减小，铁心损耗减小6.插上铁轭叠片时防止铁轭倾斜的措施有（）。
【高中物理】变压器(第1课时) 课件 学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
97%~99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理
想变压器）是没有问题的。
三、理想变压器
新课讲授
2、电压与匝数的关系
(1).实验分析：理想变压器原、副线圈的电压跟它们的匝数成正比。
U1
nn
1
2
U2 R
(2)理论分析：
原、副线圈中通过的磁通量始终相同(无漏磁)，因此产生的感应电动势分别是：
E1
五、课堂练习
例1、如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器， 如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压表的 示数为220 V，电流表的示数为3 A，则输电线路中的 电压和电流分别是(A )
A．11000V,150A B．1100V,15A C．4.4V,16.7A D．4.4V,0.06A
【解析】：由两个互感器的变压比和变流比可知输电线路中的电压为 U＝220×50 V＝11 000 V，电流为I＝3×50 A＝150 A，故A正确。
2、理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀 速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的
示数12mA,则电流表A2的示数为( B ) A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关
3、一理想变压器，原线圈匝数 n1=1100，接在电压220V的交流电源 上，当它对11只并联的“36V,60w”的 灯泡供电时,灯泡正常发光.由此可知
生活中需要各种电压
用电器 额定工作电压 用电器 额定工作电压
随身听
3V
机床上的照明灯
36V
变扫描压仪 器就1是2V改变交防流身器电压的30设00V备
手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 1~2万伏
[毕业设计]6300KVA电力变压器设计(1)
![[毕业设计]6300KVA电力变压器设计(1)](https://img.taocdn.com/s1/m/0df36d55783e0912a3162a0e.png)
6300KVA电力变压器设计学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：助理指导教师：二〇〇八年五月摘要摘要现代化的工业企业，广泛地采用了电力作为能源，电能都是由水电站和发电厂的发电机直接转化出来的。
发电机发出来的电,根据输送距离将按照不同的电压等级输送出去，就需要一种专门改变电压的设备，这种设备叫做“变压器”。
见于变压器的现状和发展趋势，一些新技术、新材料、新工艺的应用也层出不穷。
目前变压器行业的新材料和新技术在不断发展，除低损耗变压器、非晶和金铁心变压器、干式变压器、全密封变压器、调容量变压器、防雷变压器、卷铁心变压器、R型变压器、单相变压器、有载调压变压器、组合式变压器、箱式变压器外还有硅油变压器、六氟化硫变压器、超导变压器等。
电力变压器是发、输、变、配电系统中的重要设备之一，它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益,所以电力变压设计是一个很值得我们去研究的课题。
关键词变压器，铁心，线圈，损耗，油箱，温升，重量ABSTRACTModernization of industrial enterprises, the wider use of electricity as a source of energy, electricity from hydropower stations and power plants are the generators directly into them. Sent to the electric generator, according to transmission distance in accordance with the different voltage transmission out, we need a change in voltage specialized equipment, such equipment is called "Transformer." Transformer seen at the current situation and development trends, new technologies, new materials, new technology applications are endless. The current transformer industry of the new materials and new technologies in development, with the exception of low-loss transformers, amorphous and the core transformers, dry-type transformers, all sealed transformers, for transformer capacity, mine transformers, wound core transformer, R-type transformers, single - Phase transformer, OLTC transformers, modular transformers, box-type transformers, there are silicone oil transformers, SF6 transformers, such as superconducting transformer.It is a power transformer, lose, change, power distribution system in one of the key equipment, and its performance, quality, directly related to the reliability of power system operations and operating efficiency, transformer design is a very worthy of our study of Subject.Keywords transformers, core, coil, loss, the fuel tank, temperature, weight目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 课题背景 (1)1.1研究意义 (1)1.2国内外发展状况 (1)1.2.1国外发展状况 (1)1.2.2国内发展状况 (1)1.3变压器的发展方向 (2)2 变压器设计前的准备 (3)2.1做好变压器设计应注意的问题 (3)2.1.1．熟悉国家标准与- (3)2.1.2熟悉产品规格及技术用户的要求 (3)2.1.3变压器设计计算步骤 (4)2.2主要材料、结构的确定 (4)2.2.1主要材料 (4)2.2.2变压器主要结构的确定 (4)3 电磁计算 (5)3.1额定电压和额定电流的计算 (5)3.2铁心直径的选择 (5)3.2.1影响铁芯直径选择主要因素 (5)3.2.1截面的选择 (6)3.2.2铁心截面的设计 (6)3.3线圈匝数的计算 (7)3.3.1每匝电压te的确定 (7)3.3.2初选每匝电压'et (7)3.3.3低压线圈匝数的确定 (8)3.3.4高压线圈各分接匝数的确定和电压比校核对 (8)3.4、线圈型式的选择及线圈排列 (8)3.4.1线圈高度的估计 (8)3.4.2线圈的确定 (9)3.5导线的选择 (10)3.6线圈辐向尺寸的计算 (11)3.7绝缘半径(见图3-4) (11)3.8阻抗电压计算 (12)3.9高压线圈数据计算 (13)3.10低压线圈数据计算 (13)3.11铁心计算(见图3-6) (13)3.12空载损耗Po 的计算 (14)3.13空载电流%O I (15)3.14涡流百分数WK 的计算 ............................................................................................... 15 3.14线圈对油温升的计算.. (15)3.15油箱尺寸的估计(见图3-7) (16)3.16杂散损耗计算 (16)3.17总损耗计算 (17)3.18箱壁散热面计算 (19)3.19四散热器的选择 (19)3.20油的温升 (19)3.20.1油平均温升s T 的计算(见图3-9) (19)3.20.3线圈平均温升x T 的计算 (20)3.21安匝分布 (20)3.22各区域安匝占总安匝百分数 (21)3.23机械力计算 (21)3.24变压器重量计算 (22)4 三种不同方案的比较 (24)4.1三种不同方案中安匝分布和及阻抗电压进行优化 (24)4.1.1优化理由 (24)4.1.2阻抗电压计算 (27)4.2方案三对变压器重量以及散方面的优化 (28)4.2.1优化理由 (28)5总结 (30)参考文献 (31)附录A：变压器结构安装图 (32)附录B：变压器主要产品部件使用说明书 (33)1 课题背景1.1研究意义现代化的工业企业，广泛地采用了电力作为能源，电能都是由水电站和发电厂的发电机直接转化出来的。
变压器保护定值整定计算方法(一)
变压器保护定值整定计算方法(一)变压器保护定值整定计算介绍变压器是电力系统中重要的设备之一，为了保护变压器的安全运行，需要对其进行定值整定计算。
本文将介绍变压器保护定值整定计算的各种方法。
1. 电压差动保护定值整定计算电压差动保护是变压器保护中常用的一种方法。
其定值整定计算的步骤如下： - 确定距离保护的动作特性； - 确定电流变比和电压变比； - 计算变压器的额定转差电流； - 确定动作电流比和动作时间限定值。
2. 电流差动保护定值整定计算电流差动保护也是一种常用的变压器保护方法。
其定值整定计算的步骤如下： - 确定距离保护的动作特性； - 确定电流变比和电压变比； - 计算变压器的额定转差电流； - 确定主保护和备用保护的整定值，确保主保护在母线故障条件下动作。
过电流保护是保护变压器的常用方法之一。
其定值整定计算的步骤如下： - 确定过电流保护的动作特性； - 确定电流变比； - 计算变压器的额定电流； - 确定过电流保护的动作电流和动作时间。
4. 频率保护定值整定计算频率保护是一种对变压器进行保护的重要方法。
其定值整定计算的步骤如下： - 确定频率保护的动作特性； - 确定额定频率和额定电压； - 确定频率保护的动作频率和动作时间。
5. 温度保护定值整定计算温度保护是对变压器温度进行保护的一种方法。
其定值整定计算的步骤如下： - 确定温度保护的动作特性； - 确定变压器的温度上限； - 确定温度保护的动作温度。
结论变压器保护定值整定计算是保证变压器安全运行的重要环节。
不同保护方法需要根据具体情况进行对应的定值整定计算，以确保变压器在故障发生时能够及时切除故障，并保护设备不受损失。
以上介绍了电压差动保护、电流差动保护、过电流保护、频率保护和温度保护等常见的变压器保护方法的定值整定计算步骤，希望对读者有所帮助。
湿度保护是对变压器湿度进行保护的一种方法。
其定值整定计算的步骤如下： - 确定湿度保护的动作特性； - 确定变压器的湿度上限和下限； - 确定湿度保护的动作湿度。
第五章变压器1
二、分类
按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、 三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和 充气式变压器。
电工学 第五章
三、 变压器的结构
变压器由铁心和绕组两个基本部分组成， 另 外还有油箱等辅助设备， 现分别介绍如下。
1． 铁心 铁心构成变压器的磁路部分。 变压器的铁心
大多用0.35～0.5 mm厚的硅钢片交错叠装而成， 叠装之前， 硅钢片上还需涂一层绝缘漆。 交错 叠装即将每层硅钢片的接缝错开， 这样可以减小 铁心中的磁滞和涡流损耗。 图5-2为几种常见铁 心的形状。
e1、 e2与Φ符合右手螺旋法则。
电工学 第五章
由于副边开路， 这时变压器的原边电路相当于一个 交流铁心线圈电路。其磁动势i10N1在铁心中产生主磁 通Φ， 主磁通Φ通过闭合铁心， 在原、 副绕组中分别 感应出电动势e1、 e2。 根据电磁感应定律可得
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
电工学 第五章
一般小容量变压器的绕组用高强度漆包线绕制而 成， 大容量变压器可用绝缘扁铜线或铝线绕制。 绕 组的形状有筒型和盘型两种， 如图5-3所示。 筒型绕 组又称同心式绕组， 原、 副绕组套在一起， 一般低 压绕组在里面， 高压绕组在外面， 这样排列可降低 绕组对铁心的绝缘要求。 盘型绕组又称交叠式绕组， 原、 副绕组分层交叠在一起。
i 10
i 20
u1
e1
N1 N2
e2
u 20
按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、 三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和 充气式变压器。
电工学 第五章
三、 变压器的结构
变压器由铁心和绕组两个基本部分组成， 另 外还有油箱等辅助设备， 现分别介绍如下。
1． 铁心 铁心构成变压器的磁路部分。 变压器的铁心
大多用0.35～0.5 mm厚的硅钢片交错叠装而成， 叠装之前， 硅钢片上还需涂一层绝缘漆。 交错 叠装即将每层硅钢片的接缝错开， 这样可以减小 铁心中的磁滞和涡流损耗。 图5-2为几种常见铁 心的形状。
e1、 e2与Φ符合右手螺旋法则。
电工学 第五章
由于副边开路， 这时变压器的原边电路相当于一个 交流铁心线圈电路。其磁动势i10N1在铁心中产生主磁 通Φ， 主磁通Φ通过闭合铁心， 在原、 副绕组中分别 感应出电动势e1、 e2。 根据电磁感应定律可得
e1
N1
d dt
e2
N2
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电工学 第五章
一般小容量变压器的绕组用高强度漆包线绕制而 成， 大容量变压器可用绝缘扁铜线或铝线绕制。 绕 组的形状有筒型和盘型两种， 如图5-3所示。 筒型绕 组又称同心式绕组， 原、 副绕组套在一起， 一般低 压绕组在里面， 高压绕组在外面， 这样排列可降低 绕组对铁心的绝缘要求。 盘型绕组又称交叠式绕组， 原、 副绕组分层交叠在一起。
i 10
i 20
u1
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N1 N2
e2
u 20
变压器简单的放电方法(一)
变压器简单的放电方法(一)变压器简单的放电方法变压器是一种用于电能传输或转换的重要设备。
在长期使用后，由于内部积累了较大的电荷，需要进行放电处理。
下面介绍两种变压器简单的放电方法。
方法一：使用电阻器放电1.首先，关闭变压器的开关并拔掉电源插头，确保安全。
2.然后，连接一个足够大的电阻器（阻值一般为几十欧姆至几千欧姆）到变压器的输出端，将电阻器的另一端接地。
3.等待数分钟至十几分钟，直到电阻器上的电位接近于零。
4.断开电阻器并再次插上电源，重新启动变压器。
方法二：使用空载放电1.首先，关闭变压器的开关并拔掉电源插头，确保安全。
2.然后，将变压器的输入和输出端均用导线连接起来，形成一个回路。
3.等待数分钟至十几分钟，直到变压器上的电荷被完全放电。
4.断开连接并再次插上电源，重新启动变压器。
需要注意的是，放电时一定要确保安全，防止电击事故发生。
另外，在使用放电方法处理变压器时，应选择适当的放电方法，避免对设备造成额外损害。
放电方法的选择以上两种简单的放电方法各有优缺点，需要酌情选择。
使用电阻器放电的方法较为可靠，其原理是通过电阻器将变压器的电荷释放，因此不会对变压器内部零件造成损害。
但是，这种方法相对比较慢，需要等待一段时间才能完成放电。
使用空载放电的方法是通过将变压器的输入和输出端连接成一个回路，等待电荷释放的过程。
优点在于操作比较简单，无需电阻器等额外的工具，在较短时间内能够完成放电。
不过，这种方法也有风险，如果放电不当，可能会对设备产生损害。
因此，在使用放电方法处理变压器时，应根据实际情况选择适当的方法，并严格遵循相关操作规范。
同时，建议定期对变压器进行检查和维护，以确保设备的长期稳定运行。
总结变压器简单的放电方法有两种：使用电阻器放电和使用空载放电。
需要注意的是，在放电前应关闭开关并拔掉电源插头，确保安全。
放电方法的选择应根据实际情况和设备情况进行酌情决定，并严格按照操作规范进行操作。
定期检查和维护变压器，可以确保设备的长期稳定运行。
单相变压器参数测定(1)
rk 750 C rk
234.5 75 234.5
2 z k 750 C rk2750 C x k
式中 234.5 为铜导线的温度系数；若采用铝导线，该系数为 228。
实验完毕，按下主机停止按钮、断开 QS2（注：使用 10A 电流表） 。
表 5-2 单相变压器短路实验数据表 室温θ=
0
C
序号 Uk（V） 1 2 3 4 5 6
实 验 数 据 Ik（A） Pk（W）
计算数据 cosφk
3、单相变压器负载实验 实验电路原理接线图见图 5-4 所示。
图 5-4
单相变压器负载实验原理接线图
2、计算励磁参数 从空载实验中或空载特性曲线上，查出对应于 U0=UN 时的 I0 和 P0 值，由下式计算出励磁参数
/ rm
P0 I 02
/ zm
U0 I0
/ /2 /2 xm zm rm
/ 折算到高压侧： z m K 2 z m
/ rm K 2 rm
/ xm K 2 xm
P0 U0I0
1、请解释，负载变大是何含义？在负载实验时，为何负载变大时电压减小？ 2、在测量短路、空载数据时，为何电流表位置不同？ 八、数据处理 1、计算变比 从空载实验测得的变压器一、二次电压值（UN 以下的）数据中任取三组 数据，分别计算变比，然后取其算术平均值作为变压器的变比 K。
K
U1 U2
表 5-3 单相变压器负载实验数据表
U I
230V 0
注意： 每一次实验开始前， 都要检查调压器， 确保在零位； 实验结束， 都要把调压器 “回 零” 。实验完毕，关闭所有电源！ 六、实验报告要求 1、计算变比 K； 2、根据 P0、U0、I0，计算出 zm、rm、xm； 3、根据 Pk、Uk、Ik，计算出 zk、rk、xk； 4、根据实验数据和计算数据绘制空载的特性曲线 U0=f（I0） 、P0= f（U0） 、 cosφ0= f（U0）以及负载特性曲线 U=f（I） 。 七、思考题 式中； cos 0
14 第十章 电力变压器的运行(1)
North China Electric Power University
实际运行
顶层油的温升为55℃， 油平均温度约为最大值的80%，即44℃， 绕组平均温升等于65℃， 绕组最热点的温升大约比平均温升高13℃， 则 绕组最热点的对油的温升为23℃ 。 绕组最热点的对油的温升为23℃
问题：若环境温度为+20℃，则绕组热点的温度=？？ 问题 55+23=98℃
North China Electric Power University
等值老化原则
问题：实际绕组的温度受气温和负荷波动的影响变化很大，如何获 问题 得变压器的正常预期寿命？ 规定绕组的最高允许温度为98℃，则变压器的负荷能力为得到充分 利用，如不规定最高允许温度，变压器有可能达不到正常预期寿命。
1 + RK θ h = θ 0 + τ bN + 2 [τ avN τ bN ] K 2 y + τ gN K 2 y 1+ R
2
x
North China Electric Power University
变压器的稳定温度的计算
（3）强迫油循环导向冷却（OD）：
基本与OF相同，考虑导线电阻的温度变化，加上一个校正系数。 基本与 相同，考虑导线电阻的温度变化，加上一个校正系数。 相同
变压器的发热和冷却
铁芯、高压绕组、低压绕组所产生的热量都传给油，它们的发热 互不关联，只与本身损耗有关； 散热过程中会引起各部分的温度差别很大，绕组的温度最高，温 度的最热点在高度方向的70%~75%处，而沿径向，则温度最热的地 方位于绕组厚度（自内径算起）的1/3处。 大容量变压器的损耗量大，需要采用强迫油循环风冷或强迫油循 环水冷却方式、以及导向冷却方式。
实际运行
顶层油的温升为55℃， 油平均温度约为最大值的80%，即44℃， 绕组平均温升等于65℃， 绕组最热点的温升大约比平均温升高13℃， 则 绕组最热点的对油的温升为23℃ 。 绕组最热点的对油的温升为23℃
问题：若环境温度为+20℃，则绕组热点的温度=？？ 问题 55+23=98℃
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等值老化原则
问题：实际绕组的温度受气温和负荷波动的影响变化很大，如何获 问题 得变压器的正常预期寿命？ 规定绕组的最高允许温度为98℃，则变压器的负荷能力为得到充分 利用，如不规定最高允许温度，变压器有可能达不到正常预期寿命。
1 + RK θ h = θ 0 + τ bN + 2 [τ avN τ bN ] K 2 y + τ gN K 2 y 1+ R
2
x
North China Electric Power University
变压器的稳定温度的计算
（3）强迫油循环导向冷却（OD）：
基本与OF相同，考虑导线电阻的温度变化，加上一个校正系数。 基本与 相同，考虑导线电阻的温度变化，加上一个校正系数。 相同
变压器的发热和冷却
铁芯、高压绕组、低压绕组所产生的热量都传给油，它们的发热 互不关联，只与本身损耗有关； 散热过程中会引起各部分的温度差别很大，绕组的温度最高，温 度的最热点在高度方向的70%~75%处，而沿径向，则温度最热的地 方位于绕组厚度（自内径算起）的1/3处。 大容量变压器的损耗量大，需要采用强迫油循环风冷或强迫油循 环水冷却方式、以及导向冷却方式。
01第1章 变压器的基本工作原理和结构
第1篇 变压器变压器是一种静止的电机。
它通过线圈间的电磁感应作用，可以把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器是电力系统中重要的电气设备。
要把发电厂发出的电能进行经济地传输、合理地分配及安全地使用，就要使用变压器。
发电厂发出的电压受发电机绝缘条件的限制不可能很高（一般为 6.3～27kV），要将发出的大功率电能直接输送到很远的用电区域，几乎不可能。
这是因为输送一定功率的电能时，输电线路的电压越低，线路中的电流和相应的线路损耗就越大，线路用铜量也巨增。
为此必须采用高电压（小电流）输电，即通过升压变压器把发电厂发出的电压升高到输电电压，例如110 kV、220 kV或500 kV等，这样才能比较经济地输送电能。
一般来说，输电距离越远，输送功率越大，要求的输电电压越高。
对于用户来说，由于用电设备绝缘与安全的限制，需把高压输电电压通过降压变压器和配电变压器降低到用户所需的电压等级。
通常大型动力设备采用6 kV或10 kV，小型动力设备和照明则为380V或220V。
发电厂发出的电能输送到用户的整个过程中，通常需要多次升压及多次降压，因此变压器的安装容量远大于发电机总装机容量，通常可达5～8倍。
可见，变压器对电力系统有着极其重要的意义。
用于电力系统升、降电压的变压器称为电力变压器。
在电力拖动系统或自动控制系统中，变压器作为能量传递或信号传递的元件，也应用得十分广泛。
在其他各部门，同样也广泛使用各种类型的变压器，以提供特种电源或满足特殊的需要,如冶炼用的电炉变压器，焊接用的电焊变压器，船用变压器以及试验用的调压变压器等。
本篇主要研究双绕组电力变压器的基本结构、工作原理和运行特性，并对三绕组变压器、自耦变压器、分裂变压器和互感器等特殊变压器进行简要介绍。
第1章 变压器的基本工作原理和结构[内容]本章首先讨论变压器的基本工作原理和分类，然后介绍变压器的基本结构及各主要部件的作用，最后介绍变压器的铭牌。
一级能效变压器标准
一级能效变压器是指符合最高能效等级标准的变压器。
目前中国的一级能效变压器标准主要参考GB 20052-2021《三相油浸式变压器能效限定值及能效等级》和JB/T 10317-2021《干式变压器能效限定值及能效等级》两个国家标准。
主要标准如下:
1.三相油浸式变压器一级能效限定值:
•额定容量在630kVA及以下时,负载损耗和空载损耗之和不大于0.99倍基本水平•额定容量在630kVA至1600kVA之间时,不大于0.96倍基本水平
•额定容量在1600kVA及以上时,不大于0.92倍基本水平
1.三相干式变压器一级能效限定值:
•额定容量在1000kVA及以下时,负载损耗和空载损耗之和不大于0.99倍基本水平•额定容量在1000kVA至2500kVA之间时,不大于0.97倍基本水平
•额定容量在2500kVA及以上时,不大于0.95倍基本水平
1.其他要求
•绝缘水平需符合技术标准
•允许负载损耗超出基本值范围,但总损耗不超过上述限值
•短路阻抗在规范范围内
•使用环氧真空浇注绝缘
一级能效变压器虽然制造成本较高,但运行损耗很低,能大幅节省使用能源,对于节约能源、降低运行成本和减少温室气体排放很有帮助。
符合这一标准的高效节能型变压器是电力系统的优选产品。
变压器详细讲解
变压器详细讲解变压器是一种电气设备，主要用于将交流电能从一种电压等级转换为另一种电压等级。
变压器的工作原理基于电磁感应现象，利用两个或多个线圈之间的磁场变化来实现电压的转换。
以下是变压器详细讲解：1. 基本结构：变压器主要由磁性材料制成的铁芯和绕组组成。
铁芯用于传递磁场，绕组则用于承载电流。
绕组通常用导线绕制，并分为高压绕组和低压绕组。
2. 原理：当交流电流通过高压绕组时，会在铁芯上产生磁场。
磁场的变化进而在低压绕组中产生电动势，从而实现电压的转换。
电压转换的大小取决于绕组之间的匝数比例。
3. 分类：根据用途和结构，变压器可分为以下几类：a. 配电变压器：用于配电系统，将高压电能转换为低压电能供给用户。
b. 电力变压器：用于发电、输电和配电系统中，实现电压的升高和降低。
c. 仪用变压器：用于电气测量和控制设备，提供标准电压信号。
d. 特殊变压器：如电炉变压器、整流变压器等，用于特殊场合的电压转换。
4. 参数：变压器的主要参数包括：a. 额定容量：表示变压器能承载的最大功率。
b. 额定电压：表示变压器输入和输出的电压等级。
c. 电压比：高压绕组与低压绕组之间的匝数比例，决定了电压转换效果。
d. 效率：表示变压器将电能转换为磁能和磁能转换为电能的能力。
5. 应用：变压器广泛应用于电力系统、工业生产、家电产品等领域。
例如，在家用电器中，变压器用于调节电源电压，以适应不同设备的电压需求。
6. 变压器的维护与安全：为确保变压器正常运行，需要定期进行检修和维护。
同时，应注意防止变压器过载、短路等事故，确保使用安全。
总之，变压器是一种重要的电气设备，它通过电磁感应实现电压的转换。
了解变压器的工作原理、分类和应用，有助于我们更好地在实际工程中选择和使用合适的变压器。
电机学-三相变压器(1)
Y,d11联结组用在副边电压超过400伏的线路中。这时变压器的 一边接成三角形．对运行有利(详见下节)。
YN,d11联结组主要用于 高压输电线路中，使电力系统的高压边 有可能接地。
按图接线，联结Xx，在AX端加一低电压，测出UAa、UAX
和Uax，若UAa=UAX－Uax，则为I,I0 ，称为减极性，若
UAa=UAX＋Uax则为I,I6 ，称为加极性。 减极性和加极性是可以改变的。如一台加极性变压器只要
改变副边标号即变为减极性变压器。
～ U AX
A
X
V
ax
➢三相变压器的联结组
A
B
C
A
B
C
X
Y
Z
B
B C
O
B A
C
B C
C A BC
A
A
A
A B C 0
O
三相心式变压器：磁路系统中每相主磁通都要经另外两相的磁 路闭合，故各相磁路彼此相关。三相磁阻不相等。当外施三相 对称电压时，三相空载电流不相等，B相最小，A、C两相大些。
§3-1 三相变压器的磁路系统
➢三相变压器的磁路系统 说明：1）现在用得较多的是三相心式变压器，它具有消耗材料 少、价格便宜、占地面积小、维护简单等优点。 2）在大容量的巨型变压器中以及运输条件受限制的地方， 为了便于运输及减少备用容量，往往采用三相变压器组。
§3-2三相变压器的电路系统－绕组的联结和联结组
➢单相变压器的联结组
同名端标记为首端：I,I0联结组
➢单相变压器的联结组
讨论：变压器的联结组与绕组的绕向相关。图3-4是原、副边 绕组绕向相反的情况。图3-4(a)标志为I,I6，图3-4(b)标志为 I,I0 。
YN,d11联结组主要用于 高压输电线路中，使电力系统的高压边 有可能接地。
按图接线，联结Xx，在AX端加一低电压，测出UAa、UAX
和Uax，若UAa=UAX－Uax，则为I,I0 ，称为减极性，若
UAa=UAX＋Uax则为I,I6 ，称为加极性。 减极性和加极性是可以改变的。如一台加极性变压器只要
改变副边标号即变为减极性变压器。
～ U AX
A
X
V
ax
➢三相变压器的联结组
A
B
C
A
B
C
X
Y
Z
B
B C
O
B A
C
B C
C A BC
A
A
A
A B C 0
O
三相心式变压器：磁路系统中每相主磁通都要经另外两相的磁 路闭合，故各相磁路彼此相关。三相磁阻不相等。当外施三相 对称电压时，三相空载电流不相等，B相最小，A、C两相大些。
§3-1 三相变压器的磁路系统
➢三相变压器的磁路系统 说明：1）现在用得较多的是三相心式变压器，它具有消耗材料 少、价格便宜、占地面积小、维护简单等优点。 2）在大容量的巨型变压器中以及运输条件受限制的地方， 为了便于运输及减少备用容量，往往采用三相变压器组。
§3-2三相变压器的电路系统－绕组的联结和联结组
➢单相变压器的联结组
同名端标记为首端：I,I0联结组
➢单相变压器的联结组
讨论：变压器的联结组与绕组的绕向相关。图3-4是原、副边 绕组绕向相反的情况。图3-4(a)标志为I,I6，图3-4(b)标志为 I,I0 。
变压器运行维护手册 (1)
• 有载调压变压器并联运行时，其调压操作应轮流 逐级或同步进行。 • 有载调压变压器与无励磁调压变压器并联运行时， 两变压器的分接电压应尽量靠近。 • 应核对系统电压与分接额定电压间的差值，使其 符合“变压器的运行电压一般不应高于该运行分 接额定电压的105%，对于特殊的使用情况（例如 变压器的有功功率可以在任何方向流通），允许 在不超过110%的额定电压下运行，对电流与电压 的相互关系如无特殊要求，当负载电流为额定电 流的K（K≤1）倍时，按以下公式对电压U加以限 制
• • • • • •
绕组温度计 风扇启动温度 80℃ 风扇停止温度 70℃ 报警温度 105℃ 跳闸温度 120℃ 注：变压器线圈的平均温升比油温升大约 高 20～25 ℃。
• • • •
变压器的并联运行 变压器并联运行的基本条件： 联结组标号相同(必备条件) 在允许偏差范围内，各变压器的电压比要 相等(必备条件) • 在允许偏差范围内，各变压器的短路阻抗 要相等(必备条件) • 各变压器之间的容量之比应在0.5～2的范围 (重要条件)
• 压力释放阀：在变压器运行时，其接点应接于信 号回路。 • 无励磁分接开关的运行维护： • 无励磁调压变压器在变换分接时，应多次转动， 以便消除触头上的氧化膜和油污。在确认变换分 接正确并锁定后，测量绕组的直流电阻，分接变 换情况应作记录。 • 有载分接开关的操作及维护： • 应逐级调压，同时监视分接位置及电压、电流的 变化。 • 单相变压器组和三相变压器分相安装的有载分接 开关，宜三相同步电动操作。
• • • • •
水冷却器的油压应大于水压。 吸湿器完好，吸附剂干燥。 引线接头、电缆、母线应无发热迹象。 压力释放阀应完好无损。 有载分接开关的分接位置及电源指示应正 常。 • 气体继电器内应无气体。 • 各控制箱和二次端子箱应关严，无受潮。 • 干式变压器的外部表面应无积污。
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一.变压器结构
二.工作原理
互感现象：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化 互感现象 时，其产生的变化磁场会在另一个线圈中产生感应电动势 的现象。 通过互感现象可以将能量由一个线圈传递到另一个线圈。 分析思考：分析下列情况中线圈2中产生的感应电动势特点。 （1）线圈1中通恒定电流 （2）线圈2中通随时间均匀变化的电流 （3）线圈2中通正余弦式交流电
U2 C. 通过负载电阻 R 的电流 I 2 = 2 R U2 D. 通过初级线圈的电流I 1 = U1 R
基本题型三： 基本题型三：与电磁感应的综合 例3.图所示，MN利PQ为处于同一水平面内的两根平行的光 滑金属导轨，垂直导轨放置的金属棒ab与导轨接触好， 在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，导轨的N、 Q端按理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三 组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元 件C。若用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流，不考 虑电容器的瞬间充放电，则下列判断中正确的是（ ） A．若ab棒匀速运动，则 I R ≠ 0、I L ≠ 0、IC =0 B．若ab棒匀加速运动，则 I R ≠ 0、IL ≠ 0、IC =0 C．若ab棒做加速度变小的加速运动，则 I R ≠ 0、I L =0、IC =0 D．若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，则
【巩固练习】如图所示，理想变压器副线圈通过 巩固练习】如图所示， 输电线接两个相同的灯泡L 输电线接两个相同的灯泡 1和L2，输电线的等 效电阻为R。开始时，开关K断开 断开， 接通时， 效电阻为 。开始时，开关 断开，当K接通时， 接通时 以下说法正确的是 （ ） (A)副线圈两端的输出电压减小 副线圈两端的输出电压减小 (B)通过灯泡 1的电流减小 通过灯泡L 通过灯泡 (C)原线圈中的电流增大 原线圈中的电流增大 (D)变压器的输入功率增大 变压器的输入耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动 触头P 就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流 电压表， R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒 压交流电源，变压器可视为理想变压器（ ） A. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大 B. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大 C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变小，电压表 读数变大 D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变大，电压表 读数变小
2
3.变压器各电学参量的决定关系 （a）输入电压 1由原线圈两端电压决定 输入电压U 输入电压 （b）输出电压 2由输入电压 1及匝数比 ）输出电压U 由输入电压U n1/n2决定 由负载R和 （c）输出电流 I2由负载 和U2决定 ） （d）I1由I2和n2/n1决定 ） （e）P入由P出决定 ）
I R ≠ 0、I L ≠ 0、IC ≠ 0
1.在绕制变压器时，某人误将两个线围绕在如图所示变压 在绕制变压器时， 在绕制变压器时 器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时， 器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产 生的磁通量都只有一半通过另一个线圈， 生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中 间的臂。已知线圈l、 的匝数之比 的匝数之比N 间的臂。已知线圈 、2的匝数之比 1 ׃N2＝2 ，1 ׃在不 ， 接负载的情况下 A．当线圈 输入电压 输入电压220V时，线圈 输出电压为 输出电压为110V ．当线圈1输入电压 时 线圈2输出电压为 B．当线圈 输入电压 输入电压220V时，线圈 输出电压为 输出电压为55V ．当线圈1输入电压 时 线圈2输出电压为 C．当线圈 输入电压 输入电压110V时，线圈 输出电压为 输出电压为220V ．当线圈2输入电压 时 线圈l输出电压为 D．当线圈 输入电压 输入电压110V时，线圈 输出电压为 输出电压为110V ．当线圈2输入电压 时 线圈1输出电压为
基本题型二：定态计算 基本题型二：
的变压器， 例2．某变电站用原副线圈匝数比为 1：n2的变压器， ．某变电站用原副线圈匝数比为n 将远距离输来的电能送到用户，如图所示。 将远距离输来的电能送到用户，如图所示。将变压 器看作理想变压器，当正常工作时， 器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确 的是（ 的是（ ） A. 原副线圈电压比为 2：n1 原副线圈电压比为n B．原副线圈电流比为 1：n2 ．原副线圈电流比为n C．原副线圈电压比为 1：n2 ．原副线圈电压比为n D．变压器的输入功率与输出功率的比为 1：n2 ．变压器的输入功率与输出功率的比为n
a c R b d
【巩固练习】如图所示，理想变压器的初级线圈接 交流电源，次级线圈接阻值为R的负载电阻。若与 初级线圈连接的电压表V1的示数为U1，与次级线圈 连接的电压表V2的示数为U2，且U2<U1，则以下判 断中正确的是（ ） A. 该变压器输入电流与输出电流之比为U1：U2 B. 该变压器输入功率与输出功率之比为U2：U1
基本题型一： 基本题型一：动态分析 例1：图中原线圈接不考虑内阻的交流电源。 ：图中原线圈接不考虑内阻的交流电源。 负载电阻R的滑片向下滑动时 的滑片向下滑动时， 负载电阻 的滑片向下滑动时，变压器的 将如何变化？ U1、U2、I1、I2、P入、P出将如何变化？
I I n n
1 2 2
~ U
1
1
U
三.理想变压器的基本规律（输入电流为周 期性变化的变化电流）： 1. 1.理想变压器的特征： （a）不漏磁：线圈产生的磁场全部集中在 铁芯内 （b）无能量损失：不计线圈内阻，不发热； 没有其他能量损失，即 P入＝P出
2.理想变压器的基本规律 （1）电压关系： U1/U2=n1/n2 ）电压关系： （2）频率关系：f1=f2 ）频率关系： （3）功率关系：P入＝P出 ）功率关系： （4）电流关系：I1/I2=n2/n1 ）电流关系：
二.工作原理
互感现象：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化 互感现象 时，其产生的变化磁场会在另一个线圈中产生感应电动势 的现象。 通过互感现象可以将能量由一个线圈传递到另一个线圈。 分析思考：分析下列情况中线圈2中产生的感应电动势特点。 （1）线圈1中通恒定电流 （2）线圈2中通随时间均匀变化的电流 （3）线圈2中通正余弦式交流电
U2 C. 通过负载电阻 R 的电流 I 2 = 2 R U2 D. 通过初级线圈的电流I 1 = U1 R
基本题型三： 基本题型三：与电磁感应的综合 例3.图所示，MN利PQ为处于同一水平面内的两根平行的光 滑金属导轨，垂直导轨放置的金属棒ab与导轨接触好， 在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，导轨的N、 Q端按理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三 组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元 件C。若用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流，不考 虑电容器的瞬间充放电，则下列判断中正确的是（ ） A．若ab棒匀速运动，则 I R ≠ 0、I L ≠ 0、IC =0 B．若ab棒匀加速运动，则 I R ≠ 0、IL ≠ 0、IC =0 C．若ab棒做加速度变小的加速运动，则 I R ≠ 0、I L =0、IC =0 D．若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，则
【巩固练习】如图所示，理想变压器副线圈通过 巩固练习】如图所示， 输电线接两个相同的灯泡L 输电线接两个相同的灯泡 1和L2，输电线的等 效电阻为R。开始时，开关K断开 断开， 接通时， 效电阻为 。开始时，开关 断开，当K接通时， 接通时 以下说法正确的是 （ ） (A)副线圈两端的输出电压减小 副线圈两端的输出电压减小 (B)通过灯泡 1的电流减小 通过灯泡L 通过灯泡 (C)原线圈中的电流增大 原线圈中的电流增大 (D)变压器的输入功率增大 变压器的输入耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动 触头P 就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流 电压表， R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒 压交流电源，变压器可视为理想变压器（ ） A. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大 B. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大 C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变小，电压表 读数变大 D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变大，电压表 读数变小
2
3.变压器各电学参量的决定关系 （a）输入电压 1由原线圈两端电压决定 输入电压U 输入电压 （b）输出电压 2由输入电压 1及匝数比 ）输出电压U 由输入电压U n1/n2决定 由负载R和 （c）输出电流 I2由负载 和U2决定 ） （d）I1由I2和n2/n1决定 ） （e）P入由P出决定 ）
I R ≠ 0、I L ≠ 0、IC ≠ 0
1.在绕制变压器时，某人误将两个线围绕在如图所示变压 在绕制变压器时， 在绕制变压器时 器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时， 器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产 生的磁通量都只有一半通过另一个线圈， 生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中 间的臂。已知线圈l、 的匝数之比 的匝数之比N 间的臂。已知线圈 、2的匝数之比 1 ׃N2＝2 ，1 ׃在不 ， 接负载的情况下 A．当线圈 输入电压 输入电压220V时，线圈 输出电压为 输出电压为110V ．当线圈1输入电压 时 线圈2输出电压为 B．当线圈 输入电压 输入电压220V时，线圈 输出电压为 输出电压为55V ．当线圈1输入电压 时 线圈2输出电压为 C．当线圈 输入电压 输入电压110V时，线圈 输出电压为 输出电压为220V ．当线圈2输入电压 时 线圈l输出电压为 D．当线圈 输入电压 输入电压110V时，线圈 输出电压为 输出电压为110V ．当线圈2输入电压 时 线圈1输出电压为
基本题型二：定态计算 基本题型二：
的变压器， 例2．某变电站用原副线圈匝数比为 1：n2的变压器， ．某变电站用原副线圈匝数比为n 将远距离输来的电能送到用户，如图所示。 将远距离输来的电能送到用户，如图所示。将变压 器看作理想变压器，当正常工作时， 器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确 的是（ 的是（ ） A. 原副线圈电压比为 2：n1 原副线圈电压比为n B．原副线圈电流比为 1：n2 ．原副线圈电流比为n C．原副线圈电压比为 1：n2 ．原副线圈电压比为n D．变压器的输入功率与输出功率的比为 1：n2 ．变压器的输入功率与输出功率的比为n
a c R b d
【巩固练习】如图所示，理想变压器的初级线圈接 交流电源，次级线圈接阻值为R的负载电阻。若与 初级线圈连接的电压表V1的示数为U1，与次级线圈 连接的电压表V2的示数为U2，且U2<U1，则以下判 断中正确的是（ ） A. 该变压器输入电流与输出电流之比为U1：U2 B. 该变压器输入功率与输出功率之比为U2：U1
基本题型一： 基本题型一：动态分析 例1：图中原线圈接不考虑内阻的交流电源。 ：图中原线圈接不考虑内阻的交流电源。 负载电阻R的滑片向下滑动时 的滑片向下滑动时， 负载电阻 的滑片向下滑动时，变压器的 将如何变化？ U1、U2、I1、I2、P入、P出将如何变化？
I I n n
1 2 2
~ U
1
1
U
三.理想变压器的基本规律（输入电流为周 期性变化的变化电流）： 1. 1.理想变压器的特征： （a）不漏磁：线圈产生的磁场全部集中在 铁芯内 （b）无能量损失：不计线圈内阻，不发热； 没有其他能量损失，即 P入＝P出
2.理想变压器的基本规律 （1）电压关系： U1/U2=n1/n2 ）电压关系： （2）频率关系：f1=f2 ）频率关系： （3）功率关系：P入＝P出 ）功率关系： （4）电流关系：I1/I2=n2/n1 ）电流关系：