第三节变压器原理它可以将一种电压的电变压器是一种常见的电器设备，它是一种静止电机，（电力系统传输电能转换为另一种电压的电能。变压器按用途可分为电力变压器供电的专用电炉(如炼钢炉)能的升压变压器/降压变压器/配电变压器等）；给电炉给直流电力机车供电的专用整流变压器。变压器；给电焊机供电专用电焊变压器；还用来用在测量设备的仪用变压器：用在电子线路中的变压器除电源变压器外，耦合电路，传递信号，并实现阻抗匹配。此外，尚有自耦变压器、互感器变压器的种类很多，但是它们的基本构造和工作原理是相同的。一、变压器基本结构还它们构成了变压器的器身。除此之外，变压器的主要部件是铁心和绕组，有放置器身的盛有变压器油的油箱、绝缘套管、分接开关、安全气道等部件。变心柱上套装有绕组。铁心分：心柱：压器的铁心既是磁路，也是套装绕组的骨架。0.33mm通常采用含硅量较高，厚度为铁轭：形成闭合磁路。为了减少铁心损耗，表面涂有绝缘漆的硅钢片叠装而成。二、工作原理为所示当变压器一次绕组接电源，二次绕组开路，负载电流1、如图7-3-3ui21u零，电压为空载开路电压这种情况即为变压器的空载运行。20ii?101变压器的空载运行图7-3-3上图为空载运行示意图，和为一、二次绕组的匝数分别绕在两个铁心柱上。NN12与i之同向，即符合右手螺旋关系；U与i同向；e和I方向一致。源绕组电?流为空载电流，由若不计漏磁通，按上图所规定?i?i?F?Nu?i?i1011010011个量的正方向，由基尔霍夫第二定律可列出一、二次绕组的电压平衡方程式d?u?iR?e?iR?N111110101dtd?u?e??N2220dt..E?U?11i。通过铁心并为一次绕组的电阻，一般式中R很小，忽略不计则：101..E?U220．?dN?e?11dt与一二绕组交链的磁通用表示由得其有效值??dN??e22dt?N??1m?E?NN?4.44?2ff?E?U1m1111m211而?N?E?U?1mNf?N?4.44E?f??2220222m11m2NEU111K???NUE2022二次测匝数比这就是变由上式可知变压器空载时一、二次测电压比近似等于一、的可以把一有效值为的交流电压变换为同频率另一有效值为压器的原理：UU21倍该比值简称变压器的变比这体现了变压器变换电压的作k它们相差交流电压，全部用以产生i10用。产生主磁通所需的电流叫激磁电流，用表示，空载时im主磁通即：ii?10m次侧流过电流2次侧接负载Z，此时1次侧接电源U，22、如图7-3-4-当L1次侧电2此时次侧电流不再是I增大为I，这即是变压器的负载运行。I，11210，而磁通是由电源电压决定的，ΦI，该磁势将力图改变磁通流产生磁势F=N222增大为次绕组的电流将由原来的I要维持Φ不变，1基本不变。也就是说Φ10的作用相当于空载磁势FFΦ，+IN,F与F共同作用产生FI。I产生磁势=2111121117-3-4变压器的负载运行图FF?F?F?021mNI?IN??ININ1m1022111k-I/I?为负载后F，也即励磁磁势F。21Lm0I?)I?2?I?I(-I/kL110110次侧绕组中的电流由两个分量组成，一个是1次侧增加的电流。加上负载后，1次侧电流I，，另一个是产生磁通的励磁分量I其负载分量I2产生的磁势与1L101L．产生的磁势大小相等,方向相反,互相抵消。在满载时,I只占I的2％－8％,有时1L10可将I忽略。10I?I/k?021I/I?1/k即：21这就是变压器的变流作用，只有在较大负载时才基本成立，用此原理可以设计出电流互感器。当变压器负载运行时1次和2次绕阻中的电流都增大，源副绕阻内部电压降都要比空载,稍有下降，但是一般变压器内部电压降小于额定电压的10%，U?U202所以变压器在空载和负载运行状态下的电压比值差不多，也就是说，负载下变压器源副绕阻电压比仍然近似等于源副绕阻匝数比NU11K??UN223、阻抗变换：上面讲过变压器能起变换电压和变换电流的作用。此外，它还有变换负载阻抗的作用，以实现“匹配”。在图7-3-5中，负载阻抗模|Z|接在变压器副边，而图中的虚线框部分可以用一个阻抗模|Z′|来等效代替。所谓等效，就是输入电路的电压、电流和功率不变。就是说，着接接在电源上的阻抗模|Z′|和接在变压器副边的负载阻抗模|Z|是等效的。两者的关系可通过下面的计算得出。变压器阻抗变换7-3-5根据公式可得出N1U2UNNU22211)(??NINI2I2121N1由图7-3-5可知UU?21Z?Z?,II12代入则得2??N???1ZZ???N??2匝数比不同，负载阻抗模|Z|折算到（反...