《电路分析》课件4.3.ppt

1、 内容简介内容简介 本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计重计算算”及及“重概念重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于数。适用于

2、应用型本科应用型本科及及高职高专高职高专电力类、自动化类、电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。业。第第4章章 耦合电感元件的概念耦合电感元件的概念及同名端测试及同名端测试 4.1 耦合电感元件的伏安关系及同名端测试耦合电感元件的伏安关系及同名端测试 4.2 含耦合电感元件的电路计算含耦合电感元件的电路计算 4.3 理想变压器理想变压器4.3 理想变压器理想变压器 变压器变压器通过互感线圈耦合来实现对交流电通过互感线圈耦合来实现对交流电升压及降压。实际变压器本身有一定的功率损耗。升压及降压。实际变压器本身有一定的功

3、率损耗。理想变压器理想变压器理想化的互感耦合元件。无损理想化的互感耦合元件。无损耗、无畸变地变换电压、耗、无畸变地变换电压、变换电流；变换电流；变换阻抗。变换阻抗。性能优良的实际变压器忽略了次要因素后，工性能优良的实际变压器忽略了次要因素后，工作状态接近于理想变压器。作状态接近于理想变压器。4.3.1 理想变压器的伏安关系式理想变压器的伏安关系式变换电压、变换电流变换电压、变换电流 理想变压器理想变压器唯一的参数唯一的参数是变比是变比n：12NnN N1 N2分别为原边线圈和副边线圈的匝数。分别为原边线圈和副边线圈的匝数。12,NNn 升压变压器中：升压变压器中：降压变压器中：降压变压器中：1

4、2,NNn 12121UnUIIn 12121UnUIIn 12121UnUIIn12121UnUIIn 伏安关系：伏安关系：n 在哪一边，该边电压是另一边电压的在哪一边，该边电压是另一边电压的 n 倍，电流是倍，电流是1/n 倍；两个电压的参考正极同在一对同名倍；两个电压的参考正极同在一对同名端，两者同号；两个电流的参考方向同时流进一对同名端，端，两者同号；两个电流的参考方向同时流进一对同名端，两者异号。两者异号。否则反之。否则反之。理想变压器升压必降流；降压必升流。理想变压器升压必降流；降压必升流。互感耦合元件要实现理想变压器的伏安关系，必须满互感耦合元件要实现理想变压器的伏安关系，必须满

5、足以下条件：足以下条件：（1）互感耦合元件本身无损耗；互感耦合元件本身无损耗；（2)全耦合全耦合 121MkL L212123/LLMLLn（）、均为无限大，且。实际变压器有实际变压器有电源变压器、电压互感器、电流互感器电源变压器、电压互感器、电流互感器等等等。电源变压器功率大，要尽量减小内部损耗；等。电源变压器功率大，要尽量减小内部损耗；电压互感器电压互感器将高电压统一降为将高电压统一降为100V、电流互感器将大电流统一降为、电流互感器将大电流统一降为5A（或（或1A）。）。工程中要采取多种措施迫使实际互感器的性能接工程中要采取多种措施迫使实际互感器的性能接近理想值。近理想值。4.3.2 理

6、想变压器理想变压器功率平衡方程功率平衡方程 1 12 2222 21()()0pu iu inuiu in 理想变压器理想变压器只是只是把把电信号从电信号从某一电路传递到另某一电路传递到另 一电路，一电路，起耦合作用，它本身起耦合作用，它本身既既不储能又不耗能，不储能又不耗能，传递传递信号信号的过程中同时改变电流和电压值。的过程中同时改变电流和电压值。4.3.3 理想变压器的阻抗变换特性理想变压器的阻抗变换特性22122111221LUnUUZnn ZIIIn 副边阻抗透过理想变压器，折合到原边后变为副边阻抗透过理想变压器，折合到原边后变为并且这种阻抗变换与同名端及电流、电压参考方向无关。并且

7、这种阻抗变换与同名端及电流、电压参考方向无关。2Ln Z P66例例49先将负载变换到原边，计算出先将负载变换到原边，计算出 ，再据伏安关系计算，再据伏安关系计算 。1I2I220 0 VsU 解法一解法一2300300 LLZn Zj 11220 0 0.4436.87 A100 300300sLUIRZj 121IIn214.436.87 AInI 列写两列写两个网孔个网孔方程与方程与两个伏两个伏 安关系安关系式联立式联立 求解。求解。1 11221212001 SLRIUUZ IUIInUnU解法二解法二例例49 续续11221212100220 00(33)011010 IUj IUI

8、IUU2 4.436.87 AI解之得 P66例例410 解解 这里将一般铁心变压这里将一般铁心变压器按理想变压器对待，设器按理想变压器对待，设1123223 ,NNnnNNN23380016 ,7.07nn2228008 ,10nn 根据最大功率传输定理，根据最大功率传输定理，分别将副边阻抗变换到原边分别将副边阻抗变换到原边 22311323500500=50 ,=70.=70.72-5720=20.7217 07.0NNNNNNnn匝 匝匝解解 电炉为电阻性负载，功率因数为电炉为电阻性负载，功率因数为1。P66例例411322222225 10 113.6A220PPI UIU12123000113.613.64 8.33A22013.64UInIUn