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技术分享：变压器的漏感计算.pdf.pdf
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详细说明：技术分享：变压器的漏感计算.pdfpdf,技术分享：变压器的漏感计算.pdf理想变压器
1.1理想变压器的模型
台双绕组理想变压器如图1-2所示
N2
理想变压器成立条件:
1)一个具有无穷大导磁性的无损耗铁芯
2)无损耗电气绕组
3)无漏磁通。
1.2变压器的运行与法拉第定律
参考图1-2,若φ是铰链匝绕组的磁通,则感应的电压
为了能够产生使磁通增加的电流,的方向与磁通变化d方向相反(楞次定律)。对于理想变
压器,三;即感应电压的瞬时值和端电压相等。因此,有式(1.2)得:
由于只考虑φ的时变特性,可忽略式(1.2)中的几分常数。若
那么由式(1.1)得:
(1.4)
同样,副边的感应电压是:
由式(2.4)和式(2.5)得:
将其采用有效值描述:
其中被称为匝数比。
由于变压器是理想的,磁路的净磁动势必须是零:即如果和分别是原边和副边的电流,则
或者:
1.3变压器的损耗
在1.1节中,考虑的是假设没有任何损耗的理想变压器。实际中的变压器包含如下损耗
1)铁损,包括磁沜损耗和涡流损耗。
2)铜损,原、副边绕组中的电阻损耗
2非理想变压器的等值电路
非理想变压器与理想变压器的区别在于前者冇磁滞损耗、涡流损耗,且在原、副边绕组中包含电阻
损耗。另外,非理想变压器的铁芯不只有无穷大的导磁性,变压器铁芯需要有限的磁动势,以满足其磁
化要求。而且,由于漏磁通的存在,并非所有的磁通同时与变压器原、副边绕组铰链。参考图2-1,、
分别是原、副边绕组的电阻值。取代图1-1中磁通φ的φ铰链与原、副边绕组,所以被称为铁芯磁
通或互感磁通。原、副边的漏磁通分别釆用、φ表示。于是,在图2-1中考虑了除铁损之外的所有
非理想因素。在非理想变压器的等值电路中,将对铁损和其他非理想因素加以考虑。与理想的等值电路
和各种近似等值电路相区別,该等值电路也被称为准确等值电路。在此对这些电路加以推导。
,
R
图2-1
图2-2(a中表示了一台理想变压器的等值电路。当考虑绕组电阻、漏电抗、磁抗和铁损的非线性影
响时,图2-2(a)变为图2-2(b)中的电路形式。其中原边和副边通过一台理想变压器相耦合。利用式(1.6)
式(1.7)、式(1.8),在图2-2(b)中将理想变压器去掉,得到原边侧的完整等值电路,如图2-3(a)
所示;或是副边侧的等值电路,如图2-3(b)所示。
RL
R
ip
〔a)連想变压器
b非理想压器
图2-2
RI
Hfa
P
p far
a)原边倒
b副边制
图2
图中各量的定义如下:
匝数比
:原边感应电压
:副边感应电压
:原边端电压
:副边端电压
:原边电流
副边电流
:空载原边电流
原边绕组电阻
:副边绕组电阻
原边漏电抗
副边漏电抗
:劢磁电流
考虑铁损时的电流
励磁电抗
考虑铁损时的电抗
3变压器开路(或空载)试验
在此将一侧绕组开路,向另一侧绕组施加电压,通常是额定频率卜的额定电压。在该绕组的两端可
测量电压、电流和功率。也可沨出另一侧绕组的开路电压,并能根据测量值验证匝数比。假设原边为额
定电压值,副边开路,即可根据试验数据得到空载参数。该试验中功率表的读数等于空载功率损耗;其
中减去原边中的电阻损耗就是铁损。因此,若
和分别为输入功率、电流和电压,那么铁损
是
电路中其他各量可由卜式得到
4变压器短路试验
在短路试验中,将一侧绕组的两端短路,另一侧绕组施加低压。此低电压的大小应能使得短路绕组
中流过的电流达到某一特定值(通常为额定电流)。令副边短路,原边施加低电压。
由于原边绕组电压非常低,铁损电流和励磁电流很小,増值电路就可以简化为图4-1屮中的形式。于
是,若、与分别是短路时的输入功率、电流和电压,那么原边侧有:
一般假设式(4.3)中漏电抗被原边和副边等分,即:
如果不考虑铜损,粗略计算漏电抗近似为:
WW
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