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理想忻州变压器三个条件

2019-03-22 点击量:408

  理想忻州变压器

  理想忻州变压器是实际忻州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。

  理想忻州变压器的几个理想化条件

  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 :无漏磁通,即Φs1=Φs2=0,耦合系数K=1,为全耦合,故有Φ11=Φ21,Φ22=Φ12。

  

  磁滞现象是导磁材料的一种特性,当忻州变压器线圈里有交流电流时,就会产生交变磁场,这个交磁滞现象变磁场反复对铁芯进行磁化,由于铁芯有一定的磁阻,在磁化过程中就有磁滞现象,这种由磁滞现象所引起的能量损耗,叫做磁滞损耗。再者,当忻州变压器的原线圈通电后,线圈所产生的磁通在磁芯中流动,由于铁芯本身是导体,在垂直于磁感线的平面上就会产生感应电动势,这个电动势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,就像漩涡一样,大家把这个电流称为“涡流”。“涡流”使[cithttp://enshi.lcjyg.com/yname]变压器的铁芯发热,温度升高,这种损耗称为“涡流损耗”。忻州变压器的磁滞损耗和涡流损耗统称为“铁耗”。若是理想忻州变压器,其铁芯属于软磁材料,磁导率认为无穷大,磁阻趋于零,磁滞损耗可以忽略;同时也要忽略涡流损耗。

  忻州变压器的线圈存在着电阻,电流流过电阻时会产生热量,要消耗一定的功率,大家称这种损耗为“铜损”。当忻州变压器副线圈短路时,副线圈的电流很大,导致原线圈的电流也很大,在线圈电阻上消耗的功率不能忽略,这时的忻州变压器不能认为是理想忻州变压器。

  忻州变压器发热主要是由铁损和铜损造成的。由于忻州变压器存在着铁损和铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率。但对理想忻州变压器而言,不计铁损和铜损,即不消耗能量,也不储存能量,认为输入功率等于输出功率。

  

  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 和 N 2 分别为忻州变压器原、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,把实际忻州变压器当理想忻州变压器对待,可使计算过程简化。

  因有K=1,L1→∞,L2→∞,故有M→∞。

  满足以上四个条件的耦合称为理想忻州变压器。可见理想忻州变压器可认为是耦合的极限情况。即K=1,L1→∞,L2→∞,M→∞的情况,它纯粹是一种变化信号的传输电能的元件,但它与耦合在本质上已不同了。耦合是依据电磁感应原理工作的,是动态元件,需要三个参数L1,L2,M来描述;而理想忻州变压器已没有了电磁感应的痕迹,是静态元件,只需要一个参数n来描述。理想忻州变压器是电路的基本无源元件之一。工程实际中使用的铁心忻州变压器,在精确度要求不高时,均可用理想忻州变压器作为它的电路模型来进行分析与计算。

  简而言之,理想忻州变压器就是无磁损、无铜损、无铁损的忻州变压器

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