变压器工作原理

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课 题 变压器的工作原理 课型 新授

授课日期 授课时数 总课时数 教具使用

教 学

目 标 掌握变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换的关系，能做相应的计算。

教学重点

和 难 点 利用变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换的关系做相应的计算。变压器的工作原理。

学 情

分 析 变压器的工作原理是个难点，须要复习电磁感应这部分知识，然后逐步导人新知识。

板

书

设

计 变压器的工作原理

一、变压器的工作原理

变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势。

1．变换交流电压KNNUU2121

2．变换交流电流KNNII11221

3．变换交流阻抗2222211ZKZNNZ

二、 变压器的外特性和电压变化率

1．变压器的外特性

2．电压的变化率

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后 记 高邮市菱塘民族职业中学备课纸（续页）

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教学过程：

一、 导入新课

复习回忆变压器的知识点

二、 讲授新课

变压器的工作原理

一、变压器的工作原理

变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图所示。

1．变换交流电压

原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。

设原线圈匝数为N1，副线圈匝数为N2，磁通为 ，感应电动势为

tNEtNE2211 ，

由此得

2121NNEE

忽略线圈内阻得

KNNUU2121

图变压器空载运行原理图 高邮市菱塘民族职业中学备课纸（续页）

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上式中K称为变压比。由此可见：变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。

如果N1 < N2，K < 1，电压上升，称为升压变压器。

变压器的工作原理：

变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、 变流和变阻抗的作用。 变压器的种类很多, 应用十分广泛。

比如在电力系统中用电力变压器把发电机发出的电压升高后进行远距离输电, 到达目的地后再用变压器把电压降低以便用户使用, 以此减少传输过程中电能的损耗; 在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压, 再通过整流和滤波, 得到电路所需要的直流电压; 在放大电路中用耦合变压器传递信号或进行阻抗的匹配等等。 变压器虽然大小悬殊, 用途各异, 但其基本结构和工作原理却是相同的。 

变压器由铁心和绕组两个基本部分组成, 如图 2 - 34所示, 在一个闭合的铁心上套有两个绕组, 绕组与绕组之间以及绕组与铁心之间都是绝缘的。

变压器的铁心由0.35～０.５mm厚的硅钢片交错叠装而成, 图 2 -

35为几种常见的铁心形状。

绕组一般采用绝缘铜线或铝线绕制, 其中与电源相连的绕组称为原绕组（或称为原边、 初级）; 与负载相连的绕组称为副绕组u1i1N2N1u2ZL(a)(b)图2-34 变压器（或称为副边、 次级）。 按铁心和绕组的组合结构可分为心式变压器和壳式变压器, 如图 2 - 36所示。 心式变压器的铁心被绕组包围, 而壳式变压器的铁心则包围绕组。

2．变压器原理及应用 1） 空载运行和电压变换如图 2 - 37所示, 将变压器的原边接在交流电压ｕ1上, 副边开路, 这种运行状态称为空载运行。此时副绕组中的电流i2=0, 电压为开路电压u20, 原绕组通过的电流为空载电流i10, 电压和电流的参考方向如图所示。图中Ｎ１为原绕组的匝数, Ｎ２为副绕组的匝数。

副边开路时, 通过原边的空载电流i10就是励磁电流。磁动势i10N1在铁心中产生的主磁通Φ既穿过原绕组, 也穿过副绕组, 于是在原、

副绕组中分别感应出电动势ｅ１和ｅ２。且ｅ１和ｅ２与Φ的参考方向之间符合右手螺旋定则, 由法拉第电磁感应定律可得

脉冲变压器工作原理

2011-08-23 20:55:28 来源:互联网

关键字：脉冲 变压器

脉冲变压器工作原理利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点火、晶闸管的触发等。脉冲变压器结构为原绕组套在断面较大的由硅钢片叠成的铁心柱上，副绕组套在坡莫合金材料制成的断面较小的易于高度饱和的铁心柱上，在两柱中间可设置磁分路。电压和磁通的关系，输入电压u1是正弦波，在左面铁心 中产 生正弦磁通Φ1。右面铁心中磁通Φ2高度饱和，是平顶波，它只有在零值附近发生变化，并立即饱和达到定值。当Φ2过零值的瞬间，在副绕组中就感应出极陡的窄脉冲电动势e2。磁分路有气隙存在，Φσ基本上按线性变化，与漏磁相似，其作用在于保证Φ1为正弦波。

第1章 变压器的基本知识和结构

1.1变压器的基本原理和分类

一、变压器的基本工作原理

变压器是利用电磁感应定律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。

变压器工作原理图

当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为

dtdNe11 dtdNe22

则 kNNeeuu212121

变比k：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。

改变变压器的变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。

二、电力变压器的分类

变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。

按用途分类：升压变压器、降压变压器；

按相数分类：单相变压器和三相变压器；

按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器；

按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器；

按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器；

按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；

按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。

1.2电力变压器的结构

一、铁心

1.铁心的材料

采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。

为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。

2.铁心形式

铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构。