西南交通大学
另一个线圈接负载——次级线圈或副边
K较大属紧耦合;
一个线圈接电源——初级线圈或原边
变压器:
心子为非铁磁材料称空心变压器,
K较小,属松耦合。
§7-3 空心变压器
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??
???
=+++?
=?+
0)(
)(
2221
12111
IZLjRIMj
UIMjILjR
L &&
&&&
ww
ww
互阻抗
副边网络总阻抗
初级网络总阻抗
Z
L2222
1111
MjZ
LjRZ
LjRZ
M w
w
w
?=
++=
+=
M
L1 L2
+
-
ZL
R1 R2
+
-
2U&
2I&1I&
1U&
L1 L2
+
-
ZL
R1 R2
+
-
+
-
-
+
1IMj &w2IMj &w
2U&1U&
1I& 2
I&
西南交通大学
22
2
11
1
2
2211
122
1 )(
Z
MZ
U
ZZZ
UZI
M w+
=?=
&&&
22
2
1
)(
Z
MZ
r
w=
称为副边对原边的反映阻抗(反射或引入阻抗)
11
2
2
11
1
2 )(
Z
MZ
Z
UMj
I w
w
+
=
&
&
-
+
R1
Zr1
jωL1
1U&
1I&
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求副边等效电路:
从ZL看过去的副边开路电压:
11
1
11
1
1 Z
U
LjR
UI &&& =
+= w
11
1
1 Z
UMjIMj && ww =
∴副边开路电压为:
11
2
22
)(
Z
MLjR ww ++等效阻抗:
1111 LjRZ w+=其中
11
2
2
)(
Z
MZ
r
w=
得副边等效电路:
.02 =I&
ZL
R2 jωL2
+
-
2I&
11
1
Z
UMj &w
11
2)(
Z
Mw
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例7-4 已知空心变压器参数R1=20Ω,L1=5Η,R2=2Ω,
L2=1Η,M=2Η,负载电阻RL=30Ω,外加电压
,求副边电流i2及变压器的效率。tVu 10cos21101 =
根据副边等效电路求 2I&
原边回路总阻抗
?+=+= 50201111 jLjRZ w
解: 01101 VU °=& M
L1 L2
+
-
RL
R1 R2
+
-
1U&
1I& 2
I&
2U&
RL
R2 jωL2
+
-
2I&
11
1
Z
UMj &w
11
2)(
Z
Mw
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Ati )7.1610cos(217.12 °+=
( ) AR
Z
MLjR
Z
UMj
I
L
°=
+++
= 7.1617.1
11
2
22
11
1
2 w
w
w &
&
RL
R2 jωL2
+
-
2I&
11
1
Z
UMj &w
11
2)(
Z
Mw
负载RL吸收的功率: WRIP L 067.413017.1 2222 =×==
电源提供的功率:先利用原边等效电路求 1I&
效率:
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副边回路总阻抗:
?+=++= 10322222 jRLjRZ Lw
( ) A
Z
MLjR
UI 946.55962.1
22
2
11
1
1 °?=
++
= w
w
&&-
+
R1
Zr1
jωL1
1U&
1I&
电源提供的功率
变压器的效率
WIUP 85.120946.55cos962.1110cos 1111 =°×== j
%98.333398.085.120067.41
1
2 ====
P
Ph