第六章：鐵芯線圈與變壓器

1、第六章鐵心線圈與變壓器概述在很多電工設(shè)備（ Eg, 變壓器、電機(jī)、電磁鐵電工測量儀器等）中，不僅有電路的問題，同時還有磁路的問題。只有同時掌握了電路和磁路的基本理論，才能對以上電工設(shè)備進(jìn)行全面分析。磁路和電路往往是相關(guān)的，因此在這里要研究磁路和電路的關(guān)系以及磁和電的關(guān)系。本章結(jié)合磁路和鐵心線圈電路的分析，結(jié)合實例討論變壓器和電磁鐵的工作原理。在電機(jī)、變壓器及各種鐵磁元件中常用磁性材料做成一定形狀的鐵心。鐵心的磁導(dǎo)率比周圍空氣或其它物質(zhì)的磁導(dǎo)率高的多，磁通的絕大部分經(jīng)過鐵心形成閉合通路，磁通的閉合路徑稱為磁路。1 河科大周立鵬老師講義知識回顧：中學(xué)物理 磁導(dǎo)率：是用來表示媒質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量。=

2、 B(H/m)H 真空磁導(dǎo)率： 0 = 4 ×10 7 H/m 非鐵磁材料的磁導(dǎo)率接近此值0 ，而且基本不變； 鐵磁材料的磁導(dǎo)率則遠(yuǎn)大于0 ，而且可變。 對于鐵磁材料的磁導(dǎo)率，常用真空磁導(dǎo)率0的倍率表示，其中 r 為比例系數(shù)。=r0( H/m )2 河科大周立鵬老師講義 知識回顧：鐵磁物理特性 a. 高導(dǎo)磁性0 ， r1常用磁性材料的磁導(dǎo)率：鑄鋼： 1030硅鋼片： (67)× 1030坡莫合金： (20200) × 1030磁性物質(zhì)的高導(dǎo)磁性廣泛用于變壓器和電機(jī)中。鐵心主磁通主磁通漏磁通， 定性分析時漏磁通可忽略不計。高導(dǎo)磁性被廣泛地應(yīng)用于電工設(shè)備中，如電機(jī)、變

3、壓器及各種鐵磁元件的線圈中都放有鐵心。在這種 具有鐵心的線圈中通入不大的勵磁電流，便可以產(chǎn)生較大的磁通和磁感應(yīng)強(qiáng)度。iu勵磁繞組漏磁通3 河科大周立鵬老師講義b. 磁飽和性c. 磁滯性剩磁B矯頑B磁力BrH m H cHOH cH mOHBr圖：初始磁化曲線圖：磁滯回線BOH圖：基本磁化曲線4 河科大周立鵬老師講義§1 交、直流鐵心線圈一、磁路的概念及磁路基本定律1. 磁路及構(gòu)成由磁性材料組成的、使磁感線匯聚通過的路徑稱為。磁性材料也稱鐵磁物質(zhì)，以鐵、鈷、鎳為代表，或是他們的合金。2. 鐵磁物質(zhì)的磁化曲線 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B和磁場強(qiáng)度 H 關(guān)系：B=H鐵磁物質(zhì)的 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真空的，達(dá)102

4、104倍。 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B和磁場強(qiáng)度 H 的區(qū)別：(A) H 由電場產(chǎn)生 ，且 H I ，與介質(zhì)材料無關(guān)；單位：安 / 米（ A/m）(B) B 與電流大小和介質(zhì)材料性質(zhì)均有關(guān)；單位：特斯拉（ T）。5 河科大周立鵬老師講義鐵磁物質(zhì)的磁化曲線是磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場強(qiáng)度 H之間的關(guān)系曲線。 Eg:B/T123456789101031.8H /(A/m)1.61.4c硅鋼片1.2cH /(KA/m)bb鑄鋼B/T123456789101.01.8c1.6b1.40.8c1.2c.硅鋼片b1.00.6b. 鑄鋼0.80.60.40.4a.鑄鐵a0.20.2aa鑄鐵O0.1 0.20.3 0.4 0.5

5、 0.6 0.7 0.8 0.9 1.010 3 H /(A/m)H /(A/m)O0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0103圖：幾種常見磁性物質(zhì)的磁化曲線磁性物質(zhì)主要分為硬磁物質(zhì)、軟磁物質(zhì)和矩磁物質(zhì)3大類。硬磁材料 - 指磁化后不易退磁而能長期保留磁性的一種鐵氧體材料，也稱為永磁材料或恒磁材料。軟磁材料 - 具有低矯頑力和高磁導(dǎo)率的磁性材料。軟磁材料易于磁化，也易于退磁，廣泛用于電工設(shè)備和電子設(shè)備中。6 河科大周立鵬老師講義3. 安培環(huán)路定律（全電流定律，電生磁 ）【定律 】在磁路中，磁場強(qiáng)度矢量沿任意閉合曲線I 1I 3H的線積分，等于穿過該閉合曲線所圍面積內(nèi)電流的

6、代數(shù)和。用式子表示：H dlI kI 2k【說明】 閉合曲線可任意選擇，為簡單起見常選擇規(guī)則閉合曲線進(jìn)行積分； 電流與閉合曲線間的參考方向符合右螺旋法則； I是k穿過閉合曲線所圍面積內(nèi)電流的代數(shù)和；k 在下面例 1所示的均勻磁場中有：Hl =I N 或I NH =l(電生磁 )。安培環(huán)路定律是電流與磁場強(qiáng)度聯(lián)系的橋梁7 河科大周立鵬老師講義若磁路中分段為勻強(qiáng)磁場：H k lk =I N例 1: 環(huán)形線圈如右圖，其媒質(zhì)是均勻的，試計算線圈內(nèi)部中線各點的磁場強(qiáng)度。解 : 取閉合曲線如圖虛線所示，該積分曲線所圍電流垂直紙面向內(nèi)，以順時針方向作為積分正向，則有：H dlI kN匝krH dlH r l

7、r×其中：I k =N IH rkSH r = I NIlr式中： N- 線圈匝數(shù)；lr=2 r- 半徑為 r的圓周長；H r- 半徑 r處磁場強(qiáng)度；NI - N匝線圈內(nèi)的總電流。8 河科大周立鵬老師講義【磁通勢 】閉合曲線內(nèi)部的總電流稱作，對于例 1中總電流為NI ，磁通勢 F 為NI ，即：F=NI磁場強(qiáng)度由磁通勢( 電流 ) 產(chǎn)生，磁通勢單位是A。4. 磁路歐姆定律與電路歐姆定律相似，磁路歐姆定律是分析磁路的基本定律。 ) 引例例 2：環(huán)形線圈如圖，其媒質(zhì)均勻，磁導(dǎo)率為，試計算線圈內(nèi)部的磁通 。N匝解：根據(jù)安培環(huán)路定律，有H dlI krk設(shè)磁路平均長度為 l，該磁路具有對Hr

8、稱性，可得出：SI9 河科大周立鵬老師講義I k =N I = Hl = B lk而穿過磁路截面的磁通量為：=B S由上面兩式可得磁通量為：N IF= lRmS式中： F=NI -磁通勢，由其產(chǎn)生磁通；Rm-磁阻，表示磁路對磁通的阻礙作用；l- 磁路的平均長度；S- 磁路的截面積。）磁路歐姆定律若某磁路磁通為，磁通勢為 F ，磁阻 Rm，則：FRm即磁路歐姆定律。10 河科大周立鵬老師講義磁路歐姆定律和電路歐姆定律的相似性稱作對偶原理 。5. 磁路中空氣隙的影響磁導(dǎo)率1鐵磁0真空R鐵磁R真空m1m0補(bǔ)充：磁路與電路的對偶性磁路電路磁通勢 F電動勢 E磁通電流 I磁感應(yīng)強(qiáng)度 B電流密度 J磁導(dǎo)率

9、電導(dǎo)率磁阻Rm =l電阻R=lSSI+INR_E= F=NI Rm l SI =E=ERlS11 河科大周立鵬老師講義補(bǔ)充：電磁鐵應(yīng)用 電磁鐵在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。原理是 用電磁鐵銜鐵的動作帶動其他機(jī)械裝置運動，產(chǎn)生機(jī)械聯(lián)動，實現(xiàn)控制要求。抱閘電磁鐵【應(yīng)用實例 】圖示為應(yīng)用電磁鐵實現(xiàn)制動機(jī)床或起重機(jī)的電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，其中電動機(jī)和制動輪同軸。原理如下：啟動過程通電磁鐵拉開抱閘電動作彈簧提起制動過程斷電磁鐵彈簧抱閘電釋放收縮抱緊M3 彈制動輪簧松開電機(jī)制動輪轉(zhuǎn)動抱緊電機(jī)制動輪制動12 河科大周立鵬老師講義二、直流鐵心線圈1. 直流鐵心線圈電路主磁通UINI漏磁通 U IR 穿過線圈的磁通恒定，

10、線圈不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，對直流短路。S吸力FNNS 電壓與電流的關(guān)系： I = U R銅線圈功率：P=I 2 R( 僅僅是銅導(dǎo)線電阻 R ) 磁路歐姆定律：I N=Rm鐵磁 +R0空隙2. 電磁吸力 F 了解銜鐵吸合后磁阻I 不變磁通吸合力 F13河科大周立鵬老師講義三、交流鐵芯線圈1. 磁通和電壓、電流的關(guān)系主磁通感應(yīng)電動勢 e=N di (t ) Ni (t )dtN d漏磁通感應(yīng)電動勢 e =dt 主磁通的感應(yīng)電動勢：設(shè)m sinti+則edm sintuNd tN m sin (t 9 0)E mNm2fNm截e面+積SeR +線圈鐵心有效值為：E4.44 fNm14 河科大周立鵬老師

11、講義寫成相量形式為：iE = j 4.44 fN+mu 漏磁通的感應(yīng)電動勢：推導(dǎo)過程與上述類似，直接寫出：E = j 4.44fNm截e面積+SeR +線圈鐵心 電壓與磁通關(guān)系：U=EE+IRE = j 4.44 fNm【說明】a. 漏磁通極少，對應(yīng)的感應(yīng)電動勢可忽略； b. 電感線圈銅導(dǎo)線電阻 R很小，亦可忽略；c. 電路兩端電壓 u超前磁通 m 90°。d. 只要外加電壓有效值及電源頻率不變，鐵芯中主磁通最大值 m也將維持不變。15 河科大周立鵬老師講義線圈兩端電壓有效值為：U =4.44 fNm或?qū)懗勺畲蟠磐椋簃 =U4.44 fN當(dāng) U 和頻率 f 一定時，m 基本不變，與

12、電流大小無關(guān)。2. 功率視在功率 :有功功率 :S=UI無功功率 :Q=UI sinP =UI cos=PCu +PFe =RI 2 +(Ph +Pe )銅損耗鐵損耗磁滯損耗渦流損耗【說明】銅損耗：銅導(dǎo)線線圈電阻 R消耗的功率；hysteresiseddycurrent磁滯損耗 ：磁性物質(zhì)被交變磁化時產(chǎn)生的熱損耗；渦流損耗 ：磁性物質(zhì)亦屬于導(dǎo)電材料，交變磁場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)渦流；鐵損耗：磁滯損耗和渦流損耗發(fā)生在鐵磁材料內(nèi)部，合稱鐵損耗。16 河科大周立鵬老師講義【補(bǔ)充說明】鐵損耗P117介紹鐵損耗使鐵心發(fā)熱，減小鐵損耗的措施主要有：A. 使用軟磁材料減小磁滯損耗Ph ；B. 增大鐵心

13、的電阻率，從而減小渦流及其損耗 ； C. 用薄硅鋼片疊成鐵心，減小渦流及其損耗 。改進(jìn)(a) 渦流(b) 硅鋼片疊成的鐵心為減小渦流損耗，常用硅鋼片疊壓制成電機(jī)電器的鐵芯。3. 等效電路在同樣外加電壓作用下， 功率、電流大小 及各量之間的 相位關(guān)系 等效前后保持不變。對鐵心線圈交流電路等效處理后， 目的是 可將磁路計算問題轉(zhuǎn)化成比較簡單的電路問題，便于處理。17 河科大周立鵬老師講義i+jX I +e等效轉(zhuǎn)換UUu+jX 0e R +【說明】 圖中 R為銅導(dǎo)線線圈的電阻； jX 為漏磁感抗； 圖中 X0是反映理想鐵芯線圈能量儲放的等效感抗； 圖中 R0是鐵損耗 (磁滯損耗、渦流損耗 )的等效電

14、阻。例 3: P118例 1；18 河科大周立鵬老師講義例4： P119例 2：一鐵心線圈加載 12V 直流時，測得電流為 3A，若加載 220V 交流電壓時，測得電流為 2.5A，消耗功率 100W 。求加載 220V 交流電壓時線圈的銅損耗、鐵損耗和功率因數(shù)。解：線圈電阻為：RU124I3則加交流時銅損耗為：PCuRI 24 2.5225W鐵損耗為：PFePPCu10025 75W功率因數(shù)為：cosP1000.182UI2202.519 河科大周立鵬老師講義例 5：某鐵心線圈接在 U220 V 、 f50 Hz 交流電源，測得電流 I2 A ，功率 P50 W 。(1) 不計線圈電阻及漏磁

15、通，試求鐵心線圈等效電路的R0 及X0； (2)若線圈電阻 R1 ，試計算該線圈的銅損及鐵損。解：（ 1）由 P UI cos，得：arccos Parccos 5083.5UI2202鐵芯線圈阻抗為：ZR0jXU220+jX I+0I283.5UU11083.512.5j109.3jX0R012.5， X0109.3（ 2）銅損： PI 2 R2214 WCu鐵損： PFePPCu50446 W或： PFeI 2R022(12.51)46 W20 河科大周立鵬老師講義§2變壓器變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。、簡介1. 變壓器主要功能變電壓： 電力系統(tǒng)變

16、電流： 電流互感器變阻抗： 電子線路中的阻抗匹配2. 電力系統(tǒng)為什么要變壓？在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率P =UI cos 及負(fù)載功率因數(shù)cos 一定時：I 2 Rl電能損耗小UI節(jié)省材料，比較經(jīng)濟(jì)材料橫截面積 S21 河科大周立鵬老師講義 電力工業(yè)中常采用高壓輸電實現(xiàn)節(jié)能，低壓配電以確保用電安全。具體如下：發(fā)電廠輸電線 220kV變電站10kV10.5kV升壓降壓降壓實驗室，家庭等儀器36V380 / 220V降壓降壓22 河科大周立鵬老師講義一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理1. 變壓器的基本結(jié)構(gòu)在前面交流鐵芯線圈的基礎(chǔ)上再加上個二次側(cè)繞組即可構(gòu)成變壓器。硅鋼片疊壓制成的變壓器鐵芯。Ai1i2

17、S+-aN1 N2u2| ZL|u1X -+x與電源相接的與負(fù)載相接的一次側(cè)繞組。二次側(cè)繞組。變壓器主要由 鐵芯和繞組兩大部分構(gòu)成。繞組與繞組之間、繞組與鐵芯之間均相互絕緣。23 河科大周立鵬老師講義鐵心i2+i1+u2 Z Lu1N1N2二次一次繞組繞組單相變壓器一次繞組由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成繞組：鐵心 :二次繞組厚 0.35mm 或 0.5mm變壓器的電路變壓器的磁路(起負(fù)載作用 )(起電源作用 )24 河科大周立鵬老師講義2. 變壓器的工作原理i1i2I1變壓器模型I 2I 1I 2u 1 e1 1e2u2 U 1 2E 1E 2U2 ZLU1N 1N2U2 jXjX L 1 R1R 2L

18、2一次繞組二次繞組(a) 變壓器原理圖(b) 變壓器等效圖(c) 理想變壓器圖：變壓器電磁關(guān)系（ I ）電壓變換 一次側(cè)電壓方程E1=j 4.44 fN1mU1 = E1+(R1+jX 1 )I 1E1U1E1 （忽略銅線圈電阻 R1和鐵損 、漏磁感抗） 二次側(cè)電壓方程E2 =j 4.44 fN2m25 河科大周立鵬老師講義U2=E2(R2 +jX 2 )I2 E2U 2E2（忽略銅線圈電阻 R2和鐵損、漏磁感抗）另外，二次側(cè)感應(yīng)電動勢作為負(fù)載的電源，因此有：U2=ZLI2k = E1= N1 感應(yīng)電動勢比 ：i10E2N2A+變壓器空載時（次繞組開路）u 1N1 N2X -I2=0（次繞組無

19、電流）I1 = I1010% I1N（初繞組電流勵磁用，很?。︰2=U20=E2（開路電壓與感應(yīng)電動勢相等）U1 E1（電流很小，兩端電壓近似等于感應(yīng)電動勢）U 1E1 = N1 =k規(guī)定U 2E2 N210000/230VU= U時， U= U。 Eg 銘牌上標(biāo)注：U1N /U 2N2N2011N 一般 U2N 比滿載時的電壓高5%10% 。26 河科大周立鵬老師講義S- au 20+x|ZL|（ II ）電流變換U1E1 =4.44 fN1m當(dāng)電源電壓 U1確定時，不管是否接負(fù)載，主磁通近似恒mU1m定。4.44 fN1磁通勢平衡方程：N1I1+N2 I 2=N1I1空N1I1+N2I 2

20、 =0空載時 I 1空 為勵磁用，很小，可忽略I1=N2=1I 2N1k（III ）阻抗變換I 1I 2I 1N1N2負(fù)載折算U 1U 2Z L等效U 1Z e27 河科大周立鵬老師講義i1i2I1變壓器模型I 2I 1I 21u 1 e1 2e2u2 U 1E 1E 2U2 ZLU1N1N2U2jX L 2一次繞組二次繞組jX L 1 R1R2(a) 變壓器原理圖(b) 變壓器等效圖(c) 理想變壓器圖：變壓器電磁關(guān)系忽略線圈銅損、鐵損及漏磁感抗及勵磁電流 I 0，即將變壓器視為 理想變壓器 ，有：U1=N1=k(1)I 1= N2= 1(2)U 2N2I 2N1k由上面兩式可得：Ze= U

21、1 = kU 2 =k 2 U 2 =k 2ZLI 1I 2 /kI 2 阻抗變換為：Ze =k2 ZL(3)28 河科大周立鵬老師講義變壓器變換作用總結(jié)U 1N 1k空載運行：N 2U 20有載運行：I 1N 21變電流作用N1kI 2U 1N 1k變電壓作用N 2U 2Z1k2或Z1 k2Z 2Z 2變阻抗作用29 河科大周立鵬老師講義例 6：某交流信號源電動勢E= 120V ，內(nèi)阻 R0=600 ，揚(yáng)聲器電阻 RL =R' =R06 。求 :(1)當(dāng) RL折算到原邊的等效電阻時的變L壓器匝數(shù)比和信號源輸出功率；(2)負(fù)載直接與信號源聯(lián)接時，信號源輸出功率？N1N2I 2II+R0

22、R0E+U2RLE+RL圖a信號源圖 b解: (1) 變壓器匝數(shù)比為：'k = N1 =RL = 600 =10N2RL6信號源輸出功率為：22PE120R L600 6WR 0R L600 60030 河科大周立鵬老師講義（2）將負(fù)載直接接到信號源上時，輸出功率為：22PE120R L6 0.235WR 0R L600 6【小結(jié) 】接入變壓器以后，輸出功率大大提高。原因： 滿足了最大功率輸出的匹配條件： R L ，RL電子線路中，常利用 阻抗匹配 實現(xiàn)最大輸出功率。二、變壓器的外特性和效率1. 外特性I1變壓器模型I 2U 2 =E2 (R2 +jX L 2 )I 2當(dāng) U1= U1

23、N，負(fù)載 cos 2U 1E 1E 2U2 ZL不變時：U2 = f ( I 2)jX L 2jX L 1 R1R231 河科大周立鵬老師講義U2os8 (容性)電壓調(diào)整率2= 0.cU2Ncos 2 =1cU=U2NU2100%o= 0s2U 2N.8 (感性) 變壓器一般調(diào)整率不大：U 5%2. 額定值OI2NI2 額定電壓： U 2N ，U1N 額定電流： I 1N，I 2N 額定容量： SN = U2NI 2N = U1NI 1N 輸出功率： P2= U I cos2223. 損耗與效率 變壓器的損耗a. 銅損耗可變損耗P = P PCu22FePCu = R1I 1+ R2I2b.

24、鐵損耗不變損耗PFe = PhPe32 河科大周立鵬老師講義效率：=P2100%P1= 80% 90% 小型電力變壓器： 大型電力變壓器：= 98% 99%例 7:一變壓器容量 10kVA ，鐵損 280W ，滿載銅損 340W 。求各情況下變壓器效率： (1) 滿載情況下向功率因數(shù)為 0.9的負(fù)載供電； (2) 75 負(fù)載下向功率因數(shù)為 0.8 的負(fù)載供電。解 (1) 忽略電壓變化率影響，變壓器輸出功率：P2 =U 2 I 2 cos 2 =101030.9=9 103 W效率為：P2100%9 103P29 103100% 93.6%P280+340(2) 忽略電壓變化率影響，在 75額定

25、負(fù)載情況下：P2 =0.75 U 2 I 2 cos2=6 103W銅損為：0.752340 191W103效率為：=P2100%=66 103100%=92.7%P2P280+191Notice： 工程估算時先作為理想變壓器處理，然后考慮各種損耗即可。33 河科大周立鵬老師講義三、變壓器的使用 *自學(xué)1. 繞組的極性與連接當(dāng)鐵心中磁通變化時，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢極性相同的兩端為 同極性端 。U1U1u1u1U2U2u2u2(a) 繞向相同(b) 繞向相反U1 與 U2是同極性端 (同名端 )U1與 u2 是同極性端 (同名端 )U1 與 u2 是異極性端 (異名端 )U1與 U2 是異

26、極性端 (異名端 )34 河科大周立鵬老師講義U1U1 繞組極性的標(biāo)注方法：u1u1U2U2u2u2(a) 繞向相同(b) 繞向相反 繞組接法：110V110V220V110V110V110V(a) 繞組串聯(lián)(b) 繞組并聯(lián)35 河科大周立鵬老師講義2. 極性的測定方法法：直流法S13S?+1_電流表_U2243?+【結(jié)論】u如果當(dāng) 閉合時，電流表正偏，則4S端1、 3為同極性端 ;如果當(dāng) S閉合時，電流表反偏，則設(shè) S閉合時增加，感應(yīng)電動端1、 4為同極性端。勢方向，阻止的增加。36 河科大周立鵬老師講義方法：交流法V把兩個線圈的任意兩端(2、 4)連接 , 然后加低13電壓 u12。+u1

27、2V測量： U 12 、U 13 、U 34【結(jié)論】4若 U13U12 +U 342說明 1與 3 是異極性端 。若 U13U12 U34說明 1 與 3是同極性端。四、特殊用途的變壓器0. 變壓器分類 按相數(shù)分類：三相變壓器、單相變壓器。 按每相繞組的個數(shù)分類雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器。37 河科大周立鵬老師講義 按結(jié)構(gòu)分類心式變壓器、殼式變壓器。鐵心心式變壓器繞組鐵心殼式變壓器繞組 按冷卻方式分類干式變壓器、油浸式變壓器。38 河科大周立鵬老師講義S9型 10kV 三相油浸配電變 樹脂澆注干式變壓器壓器39 河科大周立鵬老師講義1. 三相變壓器 三相組式變壓器U1U2 V1V2

28、 W1W2u1u2 v1v2 w1w2特點：三相之間只有電的聯(lián)系，沒有磁的聯(lián)系，相當(dāng)于 3個獨立的變壓器。 三相心式變壓器U1V1W1u1v1w1U2V2W2u2v2w2特點：三相之間既有電的聯(lián)系，又有磁的聯(lián)系。40 河科大周立鵬老師講義 * 三相繞組的連接方式連接方式高壓繞組低壓繞組星形有中性線YNyn星形無中性線Yy三角形DdGB: Yyn 、 Yd、 YNd 、 Yy 、YNy最常用的三種2. 自耦變壓器u1u2實驗室中單相調(diào)壓器結(jié)構(gòu)原理圖實驗室中單相和三相調(diào)壓器的實物圖41河科大周立鵬老師講義定義： 只有一個繞組，二次繞組是一次繞組的一部分，這樣的變壓器稱作自耦變壓器，如下圖所示。AU

29、 1N 1+i1kU 2N 2N1Pi2u1I 1N 21N 2+RLI 2N 1ku2B使用時，改變滑動端 P位置，便可改變輸出電壓。實驗 “三相交流電電路 ”的調(diào)壓器屬于此類。 注意：一次、二次側(cè)千萬不能對調(diào)使用， 以防變壓器損壞。 N變小時，磁通增大，電流會迅速增加。42 河科大周立鵬老師講義【自耦變壓器工作原理】I 1I 2+N1E1I 2I 1E2U1I IU2E2N2 U2U1E1降壓自耦變壓器升壓自耦變壓器忽略漏阻抗，則：U1= E1= N1=kU 2E2N243 河科大周立鵬老師講義3. 電流互感器 *原繞組線徑較粗，匝數(shù)少與待測電路負(fù)載串聯(lián)；副繞組線徑細(xì)且匝數(shù)多，與電流表及電度表、功率表、繼電器的電流線圈串聯(lián)。于將大電流變換為小電流 。I 1【注意事項】I 1電流互感器的副邊不允許開路。· N1原邊電流由被測電路決定。正常運行時副邊相當(dāng)于短路，去磁作用強(qiáng)烈，鐵芯中工作主N2磁通所需的勵磁電流相應(yīng)很小。若副邊開路，原邊電流全部成為勵磁電流而導(dǎo)致鐵芯中工作·磁通劇增，致鐵芯嚴(yán)重飽和過熱而燒損，同時AI 2因副繞組匝數(shù)很多，又會感應(yīng)出危險的高電壓，危及操作人員和測量設(shè)備的安全。I1=N21副邊開路時： I 2=0 ，I 1不變 E2I 2N1= 電壓互感器的副邊應(yīng)當(dāng)可靠接地，以防在絕k緣損壞時，在副