变压器动态分析课件.ppt

1、（一（一) )明确明确变压器工作时变压器工作时电压、电流、功率电压、电流、功率之间之间的制约关系的制约关系v1电压制约电压制约vU U1 1由电源决定；由电源决定；当变压器原、副线圈的匝当变压器原、副线圈的匝数比数比(n1/n2)一定时，一定时，输出电压输出电压U2由输入电压由输入电压U1决定决定，即即U2n2U1/n1.一、变压器动态分析一、变压器动态分析 2 2、电流制约、电流制约v副线圈的电流副线圈的电流I I2 2受负载影响受负载影响 当变压器原、副线圈的匝数比当变压器原、副线圈的匝数比( (n n1 1/ /n n2 2) )一定，且输入电压一定，且输入电压U U1 1确定时，确定时

2、，原线圈中的电流原线圈中的电流I I1 1由副线圈中的输由副线圈中的输出电流出电流I I2 2决定，即决定，即I I1 1n n2 2I I2 2/ /n n1 1. .v3、功率关系功率关系v当副线圈为断路时，原线圈输入功率为当副线圈为断路时，原线圈输入功率为零对有多个副线圈输出时，输入功率等于零对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和副线圈上输出功率之和，输入功率受负载影输入功率受负载影响响v输出功率输出功率 P P2 2决定输入功率决定输入功率P P1 1. .4负载制约负载制约l(1)变压器副线圈中的功率变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，由用户负载决定，P2P负负1

3、P负负2；(2)变压器副线圈中的电流变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压由用户负载及电压U2确定，确定，I2P2/U2；(3)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率，多少，因而输出功率决定输入功率，P1P2；即即变压器的输入功率是由输出功率决定的变压器的输入功率是由输出功率决定的结论：如果变压器的负载发生变化，确结论：如果变压器的负载发生变化，确定物理量变化时，依据以下原则：定物理量变化时，依据以下原则：输入电压输入电压U U1 1决定输出

4、电压决定输出电压U U2 2; ; 输出电流输出电流 I I2 2 决定输入电流决定输入电流I I1 1 ; ; 输出功率输出功率 P P2 2决定输入功率决定输入功率P P1 1. .（二）（二）理想变压器进行动态分析的两种常见情况理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是RI2P2P1I1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是化的情况，进行动

5、态分析的顺序是n1、 n2U2I2P2P1I1.副线圈可看做给用户供电的无阻电源，对负载电路进行副线圈可看做给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法例一例一对理想变压器，下列说法中正确的是对理想变压器，下列说法中正确的是()A原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大大而增大B原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大而增大C原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化变化D当副线圈的电

6、流为零时，原线圈的电压也为零当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零AB课堂练习课堂练习例二、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变例二、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。压后接用电器，线路电阻不计。S S原来闭合，且原来闭合，且R R1 1=R=R2 2，现将现将S S断开，那么交流电压表的示数断开，那么交流电压表的示数U U、交流电流表的、交流电流表的示数示数I I 和用电器上和用电器上R R1 1的功率的功率P P1 1将分别是将分别是( )( )课堂练习课堂练习A. U 增大、I 增大、P1 增大B. U 不变、I 减小、P1 增大C. U 减小、I

7、 减小、P1 减小D. U 不变、I 减小、P1减小D例三、如图所示电路中的变压器为理想变例三、如图所示电路中的变压器为理想变压器，压器，S S为单刀双掷开关为单刀双掷开关P P是滑动变阻是滑动变阻器器R R的滑动触头，的滑动触头，U U1 1为加在原线圈两端为加在原线圈两端的交变电压，的交变电压，I I1 1、I I2 2分别为原线圈和副分别为原线圈和副线圈中的电流下列说法正确的是（线圈中的电流下列说法正确的是（ ）A A保持保持P P的位置及的位置及U U1 1不变，不变，S S由由b b切换到切换到a a，则，则R R上消耗的功率减小上消耗的功率减小B B保持保持P P的位置及的位置及U

8、 U1 1不变，不变，S S由由a a切换到切换到b b，则，则I I2 2减小减小C C保持保持P P的位置及的位置及U U1 1不变，不变，S S由由b b切换到切换到a a，则，则I I1 1增大增大D D保持保持U U1 1不变，不变，S S接在接在b b端，将端，将P P向上滑动向上滑动，则，则I I1 1减小减小BC1.1.互感器互感器 A电电流流互互感感器器电电压压互互感感器器V 使用时把原线圈使用时把原线圈与电路与电路并联并联，原线，原线圈匝数圈匝数多于多于副线圈副线圈匝数匝数 使用时把原线圈使用时把原线圈与电路与电路串联串联，原线，原线圈匝数圈匝数少于少于副线圈副线圈匝数匝数

9、 与电表相连的部分（次级线圈）要接地。电压互感器是并联接入电路。电流互感器是串联接入电路。 特别注意：电流互感器不允许次级线圈开路接入电路。因为在次级会感应出很高的电压，可能发生危险。钳钳形形电电流流表表自耦变压器 （1）特点：铁芯上只有一个线圈，其中有一部分的线圈为原、副线圈共用（2）自耦变压器可以降压，也可以升压（3）调压变压器是一种自耦变压器问题问题: :有没有只用一组线圈来实现变压的有没有只用一组线圈来实现变压的变压器变压器? ?2.2.自耦变压器自耦变压器2.2.自耦变压器自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器升压变压器n1n2U1U2降压变压器降压变压器调压变压器调压变

10、压器2.2.自耦变压器自耦变压器U2U1ABP1、如图所示，一理想变压器原、副线圈、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的，有四只相同的灯泡连入电路中，若灯泡灯泡连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均均能正常发光，则灯泡能正常发光，则灯泡L1（ ） A.也能正常发光也能正常发光 B.较另三个灯暗些较另三个灯暗些 C.将会烧坏将会烧坏L1 D.不能确定不能确定AL2L3L4n1n2L1课堂练习课堂练习2 2、钳形电流表的外形和结构如图、钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。图所示。图(a)中电流表的读数为中电流表的读数为1.2A 。图。图(b)中用同一

11、电缆线中用同一电缆线绕了绕了3匝，则匝，则( )A.这种电流表能测直流电流这种电流表能测直流电流,图图(b)的读数为的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流这种电流表能测交流电流,图图(b)的读数为的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流这种电流表能测交流电流,图图(b)的读数为的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流，又能测交流电流，图图(b)的读数为的读数为3.6A 为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图问开

12、关的电路原理简图问: : (1)电路正常工作时，电路正常工作时，b线圈有没有感应电流线圈有没有感应电流产生产生?为什么？为什么？(2)如果站在地上的人不小心接触火线时，如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈有没有感应电流产生？为什么线圈有没有感应电流产生？为什么?课堂练习课堂练习答案答案 （1）电流互感器）电流互感器a侧两线圈完全相同，流过两侧两线圈完全相同，流过两线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，互抵消，b侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流生感应电流（2）火线的电流有一部分流经

13、人体，经大地流回发电）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回发电厂，厂，a侧两线圈电流大小不等，产生侧两线圈电流大小不等，产生“剩余电流剩余电流”在铁在铁芯中产生变化的芯中产生变化的“剩余磁通剩余磁通”，b侧线圈中磁通量发侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流生变化，线圈中产生感应电流 如图是如图是4 4种亮度可调的台灯的电路的示意图，它们种亮度可调的台灯的电路的示意图，它们所用的灯泡相同，且都是所用的灯泡相同，且都是“220V 40W”“220V 40W”，当灯泡消，当灯泡消耗的功率都调至耗的功率都调至20W20W时，哪种台灯消耗的功率最小？时，哪种台灯消耗的功率最小？C课堂练习课堂练习