理想变压器

发布时间:2018-06-30 08:32:10   来源:文档文库   
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理想变压器

理想变压器是实际变压器的理想化模型,是对互感元件的理想科学抽象,是极限情况下的耦合电感。

1.理想变压器的三个理想化条件
  条件1 :无损耗,认为绕线圈的导线无电阻,做芯子的铁磁材料的磁导率无限大。
  条件2 :全耦合,即耦合系数
  条件3 :参数无限大,即自感系数和互感系数 但满足:
      
  上式中 N 1 N 2 分别为变压器原、副边线圈匝数, n 为匝数比。以上三个条件在工程实际中不可能满足,但在一些实际工程概算中,在误差允许的范围内,把实际变压器当理想变压器对待,可使计算过程简化。

2. 理想变压器的主要性能
   满足上述三个理想条件的理想变压器与有互感的线圈有着质的区别。具有以下特殊性能。

1)变压关系
  4.15 为满足三个理想条件的耦合线圈。由于 ,所以
 因此   

 

4.15 耦合线圈 4.16理想变压器模型1
  根据上式得理想变压器模型如图4.16所示。
  注意:理想变压器的变压关系与两线圈中电流参考方向的假设无关,但与电压极性的设置有关,若 u1u2 的参考方向的+”极性端一个设在同名端,一个设在异名端,如图 4.17 所示,此时 u1 u2 之比为:
      
2)变流关系
  根据互感线圈的电压、电流关系(电流参考方向设为从同名端同时流入或同时流出):
        
 

4.17理想变压器模型2 4.18理想变压器的变流关系

  代入理想化条件:
  得理想变压器的电流关系为:
          
  注意:理想变压器的变流关系与两线圈上电压参考方向的假设无关,但与电流参考方向的设置有关,若i1i2的参考方向一个是从同名端流入,一个是从同名端流出,如图4.18所示,此时i1i2之比为:
         

3)变阻抗关系
  设理想变压器次级接阻抗 Z ,如图4.19所示。由理想变压器的变压、变流关系得初级端的输入阻抗为:

4.19理想变压器的阻抗变换作用 4.20 理想变压器的初级等效电路

         
 由此得理想变压器的初级等效电路如图4.20所示,把Zin称为次级对初级的折合等效阻抗。
  注意:理想变压器的阻抗变换性质只改变阻抗的大小,不改变阻抗的性质。

4)功率性质
  由理想变压器的变压、变流关系得初级端口与次级端口吸收的功率和为:
      
  以上各式表明:
  (1)理想变压器既不储能,也不耗能,在电路中只起传递信号和能量的作用。
  (2)理想变压器的特性方程为代数关系,因此它是无记忆的多端元件。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/14c97aadbd64783e09122bea.html

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