当前课程知识点:电路基础及应用 > 第7章 含有耦合电感的电路 > 7.7 空心变压器 > 空心变压器
大家好这一讲
我们学习空心变压器
变压器呢
实际上是一种利用互感来实现能量和信号传递的器件
在工程上的应用呢
也是相当广泛的
我们把与电源相接的线圈称为是原边
与负载相接的线圈呢
称为是副边
如果磁通是以非磁性材料
比如空气为介质进行传递
那么我们把这种变压器呢
就称为是空心变压器
如果磁通是以磁性材料铁芯为介质进行传递
那么我们把这种变压器呢就称为是磁芯变压器
这一讲
我们主要介绍空心变压器
首先
我们画出空心变压器的电路模型
它实际上就是一个含有互感的电路
然后我们对它进行特性分析
我们列写原边回路和副边回路的回路电流方程
注意在列写方程的时候要考虑互感电压的作用
我们将R1+jωL1称为是一次回路
也就是原边回路的总阻抗
用字母Z11来表示
我们将R2+jωL2+ZL称为是二次回路
也就是副边回路的总阻抗用字母Z22来表示
注意Z22中是包含了负载阻抗ZL的
由此我们就可以求出I1的向量和I2的向量
在I1的向量表达式中
我们令(ωM)²/Z22等于引入阻抗
那么
我们就可以将变压器的一次侧等效为一个Z11和引入阻抗相串联的电路
引入阻抗实际上是二次侧阻抗和互感抗
通过互感反映到一次侧的等效阻抗
同样我们也可以画出变压器二次侧的等效电路
它等效为一个受控的电压源和阻抗Z22相串联的形式
如果我们令Z22=R22+jX22
通过计算
我们就发现引入阻抗的虚部为负
也就是说
二次侧的感性阻抗反映到一次侧的引入阻抗
就变为了容性阻抗
引入阻抗的性质与Z22呢是相反的
这是空心变压器的一个特征
另外
对于功率来说
二次侧的有功功率是等于I²乘以R22的
我们通过计算就得到上面的(1)式
引入阻抗的有功功率
我们通过计算呢
得到(2)式
通过比较(1)式和(2)式
我们就发现实际上二次侧的有功功率是等于引入阻抗的有功功率的
那么这是空心变压器的功率的特征
下面呢
我们就通过实例来对变压器电路进行分析
已知L1、L2、M、R1、R2、RL参数
电源电压U的向量已知
而且已知电源的角频率求I1的向量和I2的向量
我们用三种不同的解法来对它进行分析求解
首先
第一种方法回路电流法
我们分别对原边回路和副边回路列写回路电流方程
注意
我们要考虑互感电压的作用
而且根据图中I1的向量和I2的向量的参考方向
两者的互感电压前面都是取负的
我们就可以计算出I1的向量和I2的向量
第二种解法
我们采用去耦等效法
实际上
我们可以将两个线圈的底端相连
然后它就变成了一个共同名端的T型接法
我们采用T型去耦法将它进行去耦等效
就得到下面的这个电路
对于中间支路
它的电流呢
实际上是I1的向量减去I2的向量的
然后我们分别对左边和右边的回路列写回路电流方程
就可以求出I1的向量和I2的向量
第三种解法
我们称为是一次侧等效电路法
也就是说
我们首先画出一次侧的等效电路
相应的
我们就计算出Z11和引入阻抗的值
然后根据I1的向量等于U的向量除以Z11加引入阻抗这个公式呢
来计算I1的向量
同样的我们画出二次侧的等效电路
我们计算出I2的向量的值
好这一讲
我们主要给大家介绍了空心变压器的相关知识
谢谢大家
-1.1电路及其组成
--电路及其组成
--电路及其组成
-1.2集总电路和电路模型
-1.3.1 电路变量-电流和电压
-1.3.2 电路变量-电功率和电能
-1.4.1电路元件的概念
--电路元件的概念
--电路元件的概念
-1.4.2电阻元件
--电阻元件
--电阻元件
-1.4.3独立电压源
--独立电压源
--独立电压源
-1.4.4独立电流源
--独立电流源
--独立电流源
-1.4.5受控源
--受控源
--受控源
-1.5.1基尔霍夫电流定律
--基尔霍夫电流定律
--基尔霍夫电流定律
-1.5.2基尔霍夫电压定律
--基尔霍夫电压定律
--基尔霍夫电压定律
-第1章 电路模型和电路定律--第1章习题
-2.1电阻的串联和并联等效变换
-2.2平衡电桥
--平衡电桥
--平衡电桥
-2.3电阻的Y形连接和△形连接等效变换
-2.4理想电压源、电流源的串联和并联
-2.5两种实际电源的等效变换
-2.6输入电阻
--输入电阻
--输入电阻
-第2章 电阻电路的等效变换--第2章习题
-3.1 电路分析方法
--电路分析方法
--电路分析方法
-3.2.1结点电压法
--结点电压法
--结点电压法
-3.2.2含受控源的结点法
--含受控源的结点法
--含受控源的结点法
-3.2.3含电流源与串联电阻的结点法
-3.2.4含电压源的结点法
--含电压源的结点法
--含电压源的结点法
-3.3.1回路电流法
--回路电流法
--回路电流法
-3.3.2 含电流源的回路法
--含电流源的回路法
--含电流源的回路法
-3.4 结点法和回路法的比较
-3.5 含三极管的直流电路分析
-3.6 含理想运放的直流电路分析
-3.7 卡西欧计算器在稳恒直流电路中的应用
-第3章 电阻电路的一般分析--第3章习题
-4.1叠加定理
--叠加定理
--叠加定理
-4.2替代定理
--替代定理
--替代定理
-4.3戴维南定理和诺顿定理
-4.4最大功率传输定理
--最大功率传输定理
--最大功率传输定理
-第4章 电路定理--第4章习题
-5.1 电容元件
--电容元件
--电容元件
-5.2 电感元件
--电感元件
--电感元件
-5.3 动态电路及其阶数
--动态电路及其阶数
--动态电路及其阶数
-5.4 动态电路的换路定律
-5.5 动态电路的初始条件
-5.6.1 RC电路的零输入响应
-- RC电路的零输入响应
-- RC电路的零输入响应
-5.6.2 RL电路的零输入响应
-5.6.3 一阶电路零输入响应的工程应用实例
-5.7 一阶电路的零状态响应
-5.8 一阶电路的全响应
--一阶电路的全响应
--一阶电路的全响应
-5.9 一阶电路响应的分解
-5.10 一阶电路的工程应用举例: RC微积分电路
-第5章 动态电路时域分析--第5章习题
-6.1正弦量的基本概念
--正弦量的基本概念
--正弦量的基本概念
-6.2 有效值
--有效值
--有效值
-6.3 复数及其运算
--复数及其运算
--复数及其运算
-6.4 正弦量的相量表示法
-6.5 相量法基础
--相量法基础
--相量法基础
-6.6 电路定律的相量形式
-6.7 阻抗和导纳
--阻抗和导纳
--阻抗和导纳
-6.8 电路的相量图
--电路的相量图
--电路的相量图
-6.9 正弦稳态电路相量分析法
-6.10 正弦稳态电路的功率
-6.11 复功率
--复功率
--复功率
-6.12 功率因数的提高
--功率因数的提高
--功率因数的提高
-6.13 正弦稳态电路最大功率传输
-6.14 串联谐振
--串联谐振
--串联谐振
-6.15 串联谐振的应用
--串联谐振的应用
--串联谐振的应用
-6.16 并联谐振
--并联谐振
--并联谐振
-6.17 卡西欧计算器在正弦稳态电路中的应用
-第6章 正弦稳态电路--第6章习题
-7.1 自感与互感
--自感与互感
--自感与互感
-7.2 自感电压与互感电压
-7.3 同名端
--同名端
-- 同名端
-7.4 互感的串联与并联
--互感的串联与并联
--互感的串联与并联
-7.5 互感电路的去耦方法
-7.6 含互感电路的计算
--含互感电路的计算
--含互感电路的计算
-7.7 空心变压器
--空心变压器
--空心变压器
-7.8 理想变压器
--理想变压器
--理想变压器
-第7章 含有耦合电感的电路--第7章习题
-8.1 三相电源
--三相电源
--三相电源
-8.2 三相电路的基本概念
-8.3 对称三相电路的线相关系
-8.4 对称Y-Y三相电路的计算
-8.5 非Y-Y对称三相电路的计算
-8.6 三相电路应用举例:简单照明系统及其故障分析
-8.7 三相电路的功率
--三相电路的功率
--三相电路的功率
-8.8 三相电路的功率的测量
-第8章 三相电路--第8章习题
-9.1非正弦周期信号及其分解
-9.2非正弦周期信号电路分析
-第9章 非正弦周期信号电路--第9章习题
-10.1 二端口概述
-10.2 二端口的方程和参数
-10.3 二端口的等效电路
-10.4 二端口的转移函数
-10.5 二端口的连接
-10.6 回转器和负阻抗变换器
-10.7 ZTH参数
-电路考研大纲
--考研电路大纲
-电路真题
--真题(一)
--真题(二)






