开关变压器第十五讲 内部等效电路分析(1)
变压器的等效电路及相量图
变压器等效电路的改进方法
01
考虑变压器绕组电阻、漏抗和励磁阻抗的影响，对等效电路 进行修正。
02
根据实际测试数据，对等效电路中的参数进行校准和优化。
03
采用更为精确的数值计算方法，如有限元法或有限差分法， 对变压器进行建模和分析。
THANKS FOR WATCHING
变压器等效电路的分类
根据变压器的种类和用途，等效电路 可分为单相变压器等效电路、三相变 压器等效电路、自耦变压器等效电路 等。
根据等效电路的复杂程度，可分为简 单等效电路和详细等效电路。简单等 效电路适用于初步分析和计算，而详 细等效电路适用于精确分析和计算。
02 单相变压器等效电路
单相变压器等效电路的构成
通过相量图可以方便地分析三 相变压器的运行状态，包括正
常状态和故障状态。
04 变压器等效电路的应用
在电力系统分析中的应用
01
变压器是电力系统中的重要设 备之一，其等效电路可以用于 分析电力系统的稳定性、暂态 过程和保护配置。
02
通过变压器的等效电路，可以 计算电压、电流和阻抗等电气 量，从而评估电力系统的性能 和安全。
02
匝数比
匝数比是变压器一次侧和二次侧的匝 数之比，它决定了电压和电流的比例 关系。
03
相位偏移
相位偏移表示变压器输出电压和电流 相对于输入电压和电流的相位差。
三相变压器等效电路的参数计算
电阻
01
电阻是变压器等效电路中最重要的参数之一，可以通过变压器
的短路试验来测量。
电感
02
电感是变压器等效电路中一个重要的元件，可以通过变压器的
变压器的基本方程和等效电路
PPT课件整理
9
单相变压器：
I1NU S1N N,
I2NU S2N N
三相变压器：
I1N
SN , 3U 1N
I2N
SN 3U 2N
额定频率 f N 我国的标准工频规定为50赫(Hz)。
此外还有额定效率、额定温升。
PPT课件整理
返回10
2-2 变压器的空载运行
变压器的一次绕组接交流电源,二次绕组开路,负载 电流为零(即空载)时的运行,称为空载运行。
铁心线圈的串联等效电路
激磁电抗：是表征铁心的磁化性能的一个等效参
数;
Xm
X
RF2 e RF2 eX2
激磁电阻：是表征铁心损耗的一个等效参数。
Rm
RF
eRF2
X2 eX2
激磁阻抗： ZmRmjPPXTm课件整理
返回19
2-3 变压器的负载运行
变压器的一次绕组接到交流电源，二次绕组接到 负载阻抗Z L 时，二次绕组中便有电流流过，这种 情况称为变压器的负载运行，如图2—8所示。
按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两 种。
PPT课件整理
4
心式变压器:
结构 心柱被绕组所包围，如图2—1所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。
壳式变压器:
结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面， 如图2—2所示。
特点 壳式变压器的机械强度较好，常用于低 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
N 2i2
磁通
1
2
感应电动势
e1
L1
d1i dt
d e1 N 1 dt
e2
N2
d dt
e2
《变压器的等效电路》课件
戴维南定理和诺顿定理的优点是能够将复杂的电路简化为易于分析的形 式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ适用于解决实际工程问题。
04
CATALOGUE
变压器等效电路的参数计算
变压器绕组的电阻和电感
绕组电阻
变压器绕组的电阻取决于其导线的材料、截面积和长度。在计算时，需要考虑 绕组之间的绝缘材料对电阻的影响。
绕组电感
绕组电感是由于电流在绕组中流动时产生的磁场而产生的。电感的计算需要考 虑绕组的匝数、直径和长度。
VS
详细描述
新型变压器如非晶合金变压器、立体卷铁 心变压器等具有更高的能效和更低的损耗 ，等效电路的应用可以帮助我们更好地理 解和分析这些新型变压器的性能和特点。
等效电路在智能变压器中的应用
总结词
智能变压器是未来电力系统的重要发展方向，等效电路在智能变压器中的应用将有助于提高电力系统的智能化水 平。
变压器磁路的磁导和电感
磁导
磁导是描述磁介质对磁场影响的参数。在变压器中，磁导主要取决于铁芯的材料 和结构。
磁路电感
当磁通穿过铁芯时，会产生一个自感电势。这个自感电势与磁通的变化率成正比 ，即为磁路电感。
变压器等效电路的短路和开路试验
短路试验
在短路试验中，将变压器的副边短路 ，然后测量原边的电流和电压。通过 这些测量值，可以计算出变压器的短 路阻抗。
变压器等效电路主要用于分析变压器的电气性能，如电压、 电流、阻抗、效率等。
通过等效电路，可以方便地进行变压器的设计、计算、调试 和故障诊断，提高变压器的性能和可靠性。
02
CATALOGUE
变压器等效电路的建立
变压器绕组的等效
绕组电阻
变压器绕组的电阻取决于其导线 的电阻率、截面积和长度等因素 。在等效电路中，绕组电阻可以 用一个等效电阻来表示。
变压器等效电路
变压器等效电路变压器是电力系统中常用的重要设备，用于改变交流电压的大小。
在电力系统中，为了进行电路分析和计算，可以采用等效电路模型来表示变压器的工作原理和性能。
本文将介绍变压器等效电路的基本原理和常见模型。
1. 变压器的基本原理变压器是由一个或多个线圈组成的，通过电磁感应的原理来改变电压。
变压器由铁心和绕组组成。
绕组分为初级绕组和次级绕组，通过将电流通过初级绕组，产生的磁场会感应到次级绕组，从而改变输出电压的大小。
变压器的基本原理是基于法拉第电磁感应定律。
2. 变压器的等效电路模型为了简化电路分析和计算，可以采用等效电路模型来代替变压器。
常见的变压器等效电路模型有两种：简化型和精确型。
2.1 简化型等效电路模型简化型等效电路模型将变压器抽象为两个卷绕电感和一个理想变压器，分别代表初级绕组和次级绕组的电感和变压器的变换关系。
在这个模型中，忽略了变压器的内阻和铁芯的磁滞特性。
2.2 精确型等效电路模型精确型等效电路模型更加符合实际变压器的工作原理，考虑了变压器的内阻和铁芯的磁滞特性。
在这个模型中，将变压器抽象为两个卷绕电感、两个卷绕电阻和一个理想变压器。
通过考虑内阻和磁滞特性，可以更加准确地描述变压器的电特性。
3. 变压器等效电路模型的参数无论是简化型还是精确型等效电路模型，都需要知道一些参数来描述变压器的性能。
常见的参数有：3.1 变压器的变比变比是指变压器的输入电压与输出电压的比值。
例如，变比为2：1表示输出电压是输入电压的两倍。
3.2 变压器的电感电感是指变压器的绕组对电流变化的阻抗。
初级绕组和次级绕组的电感分别表示为L1和L2。
3.3 变压器的内阻内阻是指变压器绕组的电阻。
初级绕组和次级绕组的内阻分别表示为R1和R2。
4. 变压器等效电路的应用变压器等效电路模型可以应用于电力系统的分析和计算中。
通过使用等效电路模型，可以更加方便地处理变压器与其他电路元件之间的相互作用。
4.1 电路分析变压器等效电路模型可以与其他电路元件一起进行电路分析，例如，计算电流、电压、功率等参数。
变压器空载时的等效电路
变压器空载时的等效电路
变压器空载时的等效电路是指在变压器没有负载（即没有电流流过）时，将变压器看作一个电路，在电路中使用等效电路代替变压器本身，以便于分析和计算。
变压器空载时的等效电路可以分为两种：简化等效电路和详细等效电路。
简化等效电路是指将变压器视为一个自感电感和一个磁路电抗之和的串联，该电路只考虑了变压器的电学特性，而没有考虑变压器的物理结构和电磁特性。
因此，简化等效电路适用于初步分析和计算。
详细等效电路是指将变压器视为多个电路元件的复杂组合，包括绕组电阻、互感电抗、磁路电抗和铁损、漏损等元素。
该电路考虑了变压器的物理结构和电磁特性，因此计算结果更为准确。
但是，详细等效电路的计算复杂度较高，需要较多的计算资源和时间。
在实际应用中，根据需要选择简化等效电路或详细等效电路进行分析和计算。
- 1 -。
变压器的工作原理和等效电路
变压器的工作原理和等效电路
变压器的工作原理是基于电磁感应原理。
当交流电通过一个线圈时，线圈中的磁场会随着电流的变化而变化。
当有另一个线圈与之相邻时，磁场变化会产生电磁感应，导致第二个线圈中产生电流。
这个过程实际上是将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
变压器的等效电路可以简化为两个线圈之间的耦合电感和内部阻抗。
耦合电感表示两个线圈之间的电磁耦合关系，内部阻抗则表示线圈内部的电阻和自感。
当一个线圈中的电流改变时，其产生的磁场会通过耦合电感影响到另一个线圈，导致第二个线圈中也产生电流。
变压器的工作原理和等效电路可以用以下公式表示：
V1/V2 = N1/N2 = I2/I1
其中，V1和V2分别表示两个线圈的电压，N1和N2表示两个线圈的匝数，I1和I2表示两个线圈的电流。
根据这个公式可以看出，当两个线圈的匝数不同时，变压器可以实现电压的升降。
例如，当N1较大时，V1会比V2大，从而实现了升压的效果。
反之，当N2较大时，V2会比V1大，从而实现了降压的效果。
需要注意的是，变压器不改变电功率。
根据功率守恒定理，输入功率等于输出功率，即P1 = P2，其中P1和P2分别表示输入和输出的功率。
因此，当电压升高时，电流会降低，反之亦然，以保持功率的平衡。
变压器的等效电路及相量图相关知识讲解
321
呈尖顶波形。
1
2
i0
3
实际空载电流为非正弦波，但为了分析、计算和测量的方便，在 相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。
（二）空载损耗
变压器空载运行时，一次绕组从电源中吸取了少量的电功率 P0，主要用来补偿铁心中的铁耗以及少量的绕组铜耗，可认为
P0 ≈pFe。
空载损耗约占额定容量的0.2%～1%，而且随变压器容量的 增大而下降。为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用优 质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。
一、空载运行时的物理情况
Φ主磁通
U1 u1
U2
i0
eσ1 e1
N1
N2
Φσ1漏磁通i2=0e2u1u02 u2
当变压器的一次绕组加上交流电压u1时，一次绕组内便有一 个交变电流i0（即空载电流）流过,并建立交变磁场。
根据电磁感应原理，分别在一、二次绕组产生电动势e1、eσ1 和e2。
根据基尔霍夫电压定律，按上图所示电压、电流和电动势的 正方向，可写出一、二次绕组的电动势方程式为：
有效值 E1 4.44 fN1Φm
同理，e2=2πfN2φmsin(ωt-90)=E2msin（ωt-90）
有效值 E2=4.44fN2φm
.
相量表达式
E1 j4.44 f N1m .
E 2 j4.44 f N 2 m
因此，可得出：E1/E2=N1/N2≈U1/U2=k 式中k为变压器的电压比，即变比。
在测量上利用仪用变压器扩大对交流电压、电流的测量范围；
在电子设备和仪器中用小功率电源变压器提供多种电压，用 耦合变压器传递信号并隔离电路上的联系等等。
变压器虽然大小悬殊，用途各异，但其基本结构和工作原理 是相同的。
变压器的基本方程和等效电路
变压器的基本方程和等效电路一、变压器的基本方程负载运行时，变压器内部的磁动势、磁通和感应电动势，可列表归纳如下：此外，一次和二次绕组内还有电阻压降i1R1和i2R2。
这样，根据基尔霍夫第二定律和图2-8中所示的正方向，即可写出一次和二次侧的电压方程为若一次和二次的电压、电流均随时间正弦变化，则上式可写成相应的复数形式式中，Z1σ和Z2σ分别称为一次和二次绕组的漏阻抗，Z1σ＝R1十jX1σ，Z2σ=R2十jX2σ再考虑到式(2—12)和磁动势方程(2—17)，可得变压器的基本方程为二、变压器的等效电路在研究变压器的运行问题时，希望有一个既能正确反映变压器内部电磁关系，又便于工程计算的等效电路，来代替具有电路、磁路和电磁感应联系的实际变压器。
下面从变压器的基本方程出发，导出此等效电路。
绕组归算为建立等效电路，除了需要把一次和二次侧漏磁通的效果作为漏抗压降，主磁通和铁心线圈的效果作为激磁阻抗来处理外，还需要进行绕组归算，通常是把二次绕组归算到一次绕组，也就是假想把二次绕组的匝数变换成一次绕组的匝数，而不改变一次和二次绕组原有的电磁关系。
从磁动势平衡关系可知，二次电流对一次侧的影响是通过二次磁动势N2I2起作用，所以只要归算前后二次绕组的磁动势保持不变，一次绕组将从电网吸收同样大小的功率和电流，并有同样大小的功率传递给二次绕组。
归算后．二次侧各物理量的数值称为归算值，用原物理量的符号加“′”来表示。
设二次绕组电流和电动势的归算值为′和′，根据归算前、后二次绕组磁动势不变的原则，可得由此可得二次电流的归算值′为由于归算前、后二次绕组的磁动势未变，因此铁心中的主磁通将保持不变；这样，根据感应电动势与匝数成正比这一关系，便得即二次绕组感应电动势的归算值′为再把二次绕组的电压方程(式(2—22)中的第二式)乘以电压比k，可得式中，R2′和X2σ′分别为二次绕组电阻和漏抗的归算值，R2′＝k2R2，X2σ′= k2X2σ；′则是二次电压的归算值，′＝k。
变压器的等效电路及相量
根据空载试验和短路试验结果，可以计算出变压器的等效电路参数，包括激磁阻抗Zm、 漏阻抗Zk和负载阻抗ZL等。这些参数可以用于分析变压器的运行特性和设计控制电路。
03
相量图表示方法
相量基本概念及性质
相量定义
01
在正弦交流电路中，用来表示同频率正弦量的复数，称为相量。
相量性质
02
相量具有大小和方向，其大小等于正弦量的有效值，方向等于
变压器并联运行与自耦变 压器简介
并联运行条件及优缺点分析
变压器的阻抗电压应相等
变压器的额定电压和变比应相等
并联运行条件
01
03 02
并联运行条件及优缺点分析
变压器的接线组别应相同 并联运行优点 提高供电的可靠性
并联运行条件及优缺点分析
01 可根据负载的大小调整投入并联运行的变压器台 数，提高运行效率
正弦量在任意时刻的旋转角度。
相量与正弦量的关系
03
相量是正弦量的复数表示，二者具有一一对应的关系。通过相
量可以方便地分析正弦交流电路。
相量图绘制步骤与技巧
1. 确定坐标轴
以实轴为横轴，虚轴为纵轴，建 立复数平面。
2. 标记正弦量
在复数平面上标记出各个正弦量 的相量。
相量图绘制步骤与技巧
• 连接相量：根据电路的连接方式，用直线或箭头连接各个 相量。
02 减少备用容量，便于对变压器进行维护和检修
03
并联运行缺点
并联运行条件及优缺点分析
如不满足并联条件，将产生环流，影 响变压器的出力，甚至烧毁变压器
需要增加相应的保护和控制装置，提 高投资成本
自耦变压器结构特点和工作原理
结构特点
1
初级和次级共用一组线圈
变压器的基本方程和等效电路ppt课件
8
二、额定值
额定容量 S N 在铭牌规定的额定状态下变压器输出
视在功率的保证值 ，单位为kV或kVA。 三相变压器指三相容量之和。
额定电压U N 铭牌规定的各个绕组在空载、指定分
接开关位置下的端电压，单位为V或kV。
三相变压器指线电压。
额定电流 I N 根据额定容量和额定电压算出的电流
称为额定电流，单位为A。 三相变压器指线电流。
按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两 种。
最新编辑ppt
4
心式变压器:
结构 心柱被绕组所包围，如图2—1所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。
壳式变压器:
结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面， 如图2—2所示。
特点 壳式变压器的机械强度较好，常用于低 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
简称漏抗
X1L1;
X2L2
L1N 1 i11N 1 2 1,
L2N 2 i22N 2 2 2
漏抗是表征绕组漏磁效应的一个参数,且都为常值。
E 1jL1I1jX 1I1 E 2jL2I2jX2I2
最新编辑ppt
返回25
2-4 变压器的基本方程和等效电路
一、变压器的基本方程
磁动势 N 1i1
N1im
率传递给二次绕组。
最新编辑ppt
29
(1)电流的归算: 归算前、后二次绕组的磁动势保持不变，可得：
I2'
N2 N1
I2
1k I2
(2)电势的归算:
.
归算前、后二次绕组的磁动势保持不变，则
铁心中的主磁通保持不变，可得：
E E 2 2' N N 1 2k,
变压器 等效电路推导
变压器等效电路推导变压器是一种常用于电力传输和电子设备中的重要电气设备。
在实际应用中，为了便于分析和计算，我们常常将变压器简化为等效电路。
本文将从基本原理出发，推导变压器的等效电路。
我们需要了解变压器的基本结构和原理。
一个典型的变压器由两个线圈（即绕组）和一个铁芯组成。
其中一个线圈称为主绕组，通常用来输入电能；另一个线圈称为副绕组，用来输出电能。
铁芯则起到了导磁作用，用来传导磁场。
在变压器工作时，主绕组中通过的电流会产生一个磁场，磁场经过铁芯传导到副绕组中，从而在副绕组中感应出电压。
根据法拉第电磁感应定律，感应电压与磁通量的变化率成正比。
因此，当主绕组中的电流变化时，副绕组中的电压也会相应变化。
为了分析变压器的等效电路，我们需要引入一些假设和简化。
首先，假设变压器的所有绕组都是理想的，即没有电阻和电感。
其次，假设铁芯的导磁特性是线性的，即磁通量与磁场强度成正比。
基于以上假设，我们可以推导出变压器的等效电路。
首先，我们将主绕组和副绕组分别用电感元件表示，分别记为L1和L2。
由于绕组是理想的，所以它们之间没有电阻。
此外，由于铁芯的线性导磁特性，我们可以用一个互感元件表示铁芯，记为M。
在等效电路中，我们还需要考虑变压器的变比。
变比是指主绕组和副绕组之间的匝数比。
假设变比为k，即主绕组的匝数是副绕组的k 倍。
由于变比的存在，我们需要在等效电路中引入一个变压器的变比变压器，记为K。
根据以上分析，我们可以得到变压器的等效电路如下图所示：```L1------]--------[-----]----| | || | |M1 | || | || | || | |------]--------[-----]----L2```在等效电路中，L1和L2分别表示主绕组和副绕组的电感，M1表示铁芯的互感，K表示变比变压器。
值得注意的是，变比变压器的变比为k，即主绕组与副绕组之间的匝数比。
通过这个等效电路，我们可以方便地分析变压器的工作原理和特性。
变压器的基本方程和等效电路
三相变压器指线电压。 额定电流 根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流，单位为A。
三相变压器指线电流。
三相变压器： 额定频率 我国的标准工频规定为50赫(Hz)。 此外还有额定效率、额定温升。
06
二次绕组
若各电压、电流均随时间正弦变化，则相应的复数形式 : 根据基尔霍夫第二定律，有:
变压器的基本方程为：
二、变压器的等效电路
1.绕组归算 （A）方法 通常是把二次绕组归算到一次绕组，也就是假想把二次绕组的匝数变换成一次绕组的匝数，而不改变一次和二次绕组原有的电磁关系。
短路电压（阻抗电压）：短路是试验时,使电流达到额定值时所加的电压。 【例题 2-1】 返回
2-6 三相变压器
一、三相变压器的磁路 1.三相变压器组 图2—16表示三台单相变压器在电路上联接起来，组成一个三相系统，这种组合称为三相变压器组。三相变压器组的磁路彼此独立，三相各有自己的磁路。 三相变压器对称运行时，其各相的电压，电流大小相等，相位相差 ，因此在在运行原理的分析与计算时，可以取三相中一相来研究，即三相问题可以转化为单相问题。
磁动势方程 正常负载时，i1和i2都随时间正弦变化，此时磁动势方程可用复数表示为： 上式表明负载时用以建立主磁通的激磁磁动势是一次和二次绕组的合成磁动势。
三、漏磁通和漏磁电抗
漏磁通 在实际变压器中，除了通过铁心、并与一次和二次绕组相交链的主磁通φ之外，还有少量仅与一个绕组交链且主要通过空气或油而闭合的漏磁通。 一次绕组的漏磁通：由电流 产生且仅与一次绕组相交链的磁通，用 表示；
2.绕组
定义
变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线（铜或铝）绕成。 输入电能的绕组。
变压器空载运行时的等效电路和相量图
变压器空载运行时的等效电路和相量图
(1)励磁电流/铁耗电阻、励磁阻抗
空载运行时，电流i0分为两部分，一部分i0w纯粹用来产生磁通，称为磁化电流，与电势E1之间的相位差是90°，是一个纯粹的无功电流。
另一部分i0y用来供给损耗，是一个有功电流。
I0=I0w+I0r-E1=I0Rm+jI0Xm=I0Zm
I0是励磁过程必须的电流(包括磁化电流/有功电流)，称为励磁电流。
Xm的物理意义是：励磁电抗Xm是主磁通Φ的电抗，反映了变压器（电机）铁心的导磁性能，代表了主磁通对电路的电磁效应。
Rm是用来代表铁耗的等效（虚拟的）电阻，称为励磁电阻。
Rm+jXm= Zm则称为励磁阻抗。
(2) 空载时的等效电路
用一个阻抗(Rm+jXm)表示主磁通Φ对变压器的作用，用另一个阻抗(R1+jX1σ)一次侧绕组电阻R1和漏抗X1σ的作用，即可得到空载时变压器的等效电路。
R1和X1σ受饱和程度的影响很小，基本上保持不变。
Rm和Xm是随着饱和程度的增大而减小。
在实际应用中要注意到这个结论。
变压器正常工作时，由于电源电压变化范围小，铁心中主磁通的变化
不大，励磁阻抗Zm也基本不变。
变压器的等效电路
02
如果变压器等效电路中各阻抗 参数、负载阻抗已知，电源电 压U已知，则可计算出各支路 电流I1、I2'、Im、U2'，则可 计算出副边实际的电流I2=kI2T型等效电路
变压器T型等效电路中，由于励磁阻抗很大，因而Im很小，
变压器的简化等效电路中，Zk=Rk+jXk，Rk与Xk是变 压器的漏阻抗，也叫短路阻抗，顾名思义，即变压器的副 边短路时呈现的阻抗。Rk为短路电阻，Xk为短路电抗。 ZL'为折算到变压器原边的负载阻抗。 Rk=R1+R2' Xk=X1σ+X2σ' Zk=Rk+jXk 用简化等效电路后，计算结果的准确度完全满足工程上的 要求。当需要在副边电压基础上分析问题时，可将原边的 电阻，漏电抗，励磁电抗等折算到副边，
那么R1'=R1/kk,X1σ'= X1σ/kk, Xm'=Xm/kk,而 副边参数R2，X2σ不变,当用欧姆数说明阻抗大小时， 必须指明是从哪边看进去的阻抗。从高压边看进去的 阻抗是从
变压器的等效电路
01
折算后电压平衡方程式，磁势 平衡方程式及励磁回路等效电 路如上面4个式子所示，这些 式子为变压器的基本方程式。 它们代表变压器。可用一个等 效电路代替这4个式子。那就 是图示。在这个等效电路内， 回路I代表原边绕组电压平衡方 程式回路II代表副边电压平衡 方程式，可见本图与上述4式 一一对应，完全可以代表一台
变压器近似等效电路计算
变压器近似等效电路计算
首先，我们可以将变压器近似为两个侧分别带有电感和电阻的电路。
在这个模型中，原边（Primary）和副边（Secondary）分别用电感L1和L2来表示，而原边和副边的电阻则分别用R1和R2来表示。
此外，变压器的变比可以用变压器的变比比值N表示，即N = V1/V2 = N1/N2，其中V1和V2分别为原边和副边的电压，N1和N2分别为原边和副边的匝数。
接下来，我们可以利用这个简化的电路模型进行一些基本的计算。
例如，我们可以根据电压和电流的关系，利用欧姆定律和基尔霍夫电压定律来计算变压器的电流、功率损耗等参数。
另外，我们也可以利用这个模型来进行变压器的等效电路计算，例如计算等效电感、等效电阻等参数。
需要注意的是，这个简化的电路模型是一个近似模型，它可以帮助我们在实际工程中进行一些基本的计算和分析，但在一些特定的情况下可能会存在一定的误差。
因此，在实际工程中，我们需要根据具体情况来选择合适的电路模型，并进行相应的精确计算和分析。
总之，变压器近似等效电路计算是电力系统中重要的一部分，通过合适的电路模型和计算方法，我们可以对变压器进行比较准确的分析和计算，从而更好地应用于实际工程中。
等效电路分析.55页PPT
1、合法而稳定的权力在使用得当时。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
Thank you
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
(整理)开关变压器第十五讲内部等效电路分析
开关变压器第十五讲内部等效电路分析开关变压器的等效电路与一般变压器的等效电路，虽然看起来基本没有区别，但开关变压器的等效电路一般是不能用稳态电路进行分析的；等效负载电阻不是一个固定参数，它会随着开关电源的工作状态不断改变，分布电感与分布电容对正激式开关电源和反激式开关电源工作的影响也不一样（2-122）式中，Cs为变压器的总分布电容，Cs1为变压器初级线圈的分布电容；C1为次级线圈电路中总电容C2（包括分布电容与电路中的电容）等效到初级线圈电路中的电容；n = N2/N1为变压比。
图2-43开关变压器的等效电路与一般变压器的等效电路，虽然看起来基本没有区别，但开关变压器的等效电路一般是不能用稳态电路进行分析的；即：图2-43中的等效负载电阻不是一个固定参数，它会随着开关电源的工作状态不断改变。
例如，在反激式开关电源中，当开关管导通时，开关变压器是没有功率输出的，即负载电阻R等于无限大；而对于正激式开关电源，当开关管导通时，开关变压器是有功率输出的，即负载电阻R既不等于无限大，也不等于0 。
因此，分布电感与分布电容对正激式开关电源和反激式开关电源工作的影响是不一样的。
我们先来看图2-44，当开关管Q1导通时，无论是对正激式开关电源或反激式开关电源，漏感Ls都会对流过开关管Q1的电流Id起到限制作用，即降低Id的电流上升率，这对保护开关管是有好处的；因为，开关管刚导通的时候，电流在管芯内部是以扩散的形式由一个点向整个面扩散的，如果电流上升率太大，很容易使开关管因局部面积电流密度过大造成损伤。
另外，Ls和Cs可以看成是一个串联振荡回路，当开关管Q1开始导通的时候，输入脉冲电压的上升率大于串联振荡回路自由振荡电压的上升率，因此，振荡回路开始吸收能量，输入电压对Ls和Cs进行充电，此时，振荡回路会抑制输入电流上升率的增长；当开关管Q1完全导通以后，开关管完全导通（脉冲进入平顶阶段），相当于输入脉冲电压的上升率为0，此时，输入脉冲电压的上升率小于串联振荡回路自由振荡电压的上升率，因此，振荡回路开始释放能量，振荡回路产生阻尼振荡；当开关管Q1导通过后，开关管开始关断，相当于输入脉冲电压的上升率为负（脉冲进入反冲阶段），此时，输入脉冲电压的上升率小于串联振荡回路自由振荡电压的上升率，因此，振荡回路又开始再次释放能量，振荡回路再次产生阻尼振荡，如图2-45所示。
等效电路分析
U b
+ 5V –
+换的注意事项 N个恒流源并联，可以用一个恒流源来等效，其值 为N个恒流源的代数和。
a IS1 IS2
…… ISN
a
IS b IS= IS1 – IS2 +……+ ISN
问题：不同数值的恒流源能串联吗？
b
电压源与电流源的等效互换的注意事项 恒流源与非恒流源支路串联，等效为一个恒流源。
1. 实际电源模型 实际电流源提供的电流随负载电压的增大而减少 ——内阻不为无穷大，内阻上产生分流。 I
IS
+ R0 U _
U
U I IS R0
内阻 分流
实际电流源模型
IS 实际电流源伏安特性
O
I
三、 两种电源模型及等效变换 2. 两种实际电源的等效互换 ——变换前后，对外输出的电压U、电流I不变。
a US1 US2
+
– –
a
+
US – b
+
+ –
USN
US= US1 －US2 +……+ USN b 问题：不同数值的恒压源能并联吗？
电压源与电流源的等效互换的注意事项 恒压源与非恒压源支路并联，等效为一个恒压源。
a
a
+
US –
N
+
b
+
a
US –
a
b
注意： 只对外部等 效，内部不 等效 ！
+ 2 + 5V2V -
PR2 = R2 IS 2 = 2 ×22 = 8W PR3 = R3 I R32 = 5 ×22 = 20W
两者平衡：60+20=36+16+8+20 80W=80W
变压器等效电路
變壓器等效電路
在2.0部分一我們假設變壓器是完美的﹐那么我們要獲得一個理想的變壓器的假設就是﹕
(1) 鐵心材料有足夠高的導磁性并被假定為無限的大(μ＝＞∞)
(2) 鐵心磁化電流足夠小﹐并被認為趨近于0( (R＝＞0)
(3) 鐵心中的損失小到可以忽略。
(4) 小到可以忽略。
(5) 所有磁通灰在繞組間完美耦合﹐無磁通“逃跑”﹐即無損失磁通。
( k = 1)
(6) 線圈電容小到可以忽略。
當然一個真正的變壓器是不會存在這些假定的。
盡管一個設計很不錯的變壓器都會與它們的額定電流和運作頻率緊密相關。
以下部分﹐我們會研究一個變壓器等效電路﹐它包括一個理想變壓器上所有實際參數的影響。
這些非理想的因素在決定一個變壓器的實際轉換時起主要作用。
后面﹐我們便能明白。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
另外，Ls和Cs可以看成是一个串联振荡回路，当开关管Q1开始导通的时候，输入脉冲电压的上升率大于串联振荡回路自由振荡电压的上升率，因此，振荡回路开始吸收能量，输入电压对Ls和Cs进行充电，此时，振荡回路会抑制输入电流上升率的增长；当开关管Q1完全导通以后，开关管完全导通（脉冲进入平顶阶段），相当于输入脉冲电压的上升率为0，此时，输入脉冲电压的上升率小于串联振荡回路自由振荡电压的上升率，因此，振荡回路开始释放能量，振荡回路产生阻尼振荡； 当开关管Q1导通过后，开关管开始关断，相当于输入脉冲电压的上升率为负（脉冲进入反冲阶段），此时，输入脉冲电压的上升率小于串联振荡回路自由振荡电压的上升率，因此，振荡回路又开始再次释放能量，振荡回路再次产生阻尼振荡，。
（2-122）式中，Cs为变压器的总分布电容，Cs1为变压器初级线圈的分布电容；C1为次级线圈电路中总电容C2（包括分布电容与电路中的电容）等效到初级线圈电路中的电容；n = N2/N1为变压比。 图2-43开关变压器的等效电路与一般变压器的等效电路，虽然看起来基本没有区别，但开关变压器的等效电路一般是不能用稳态电路进行分析的；即：图2-43中的等效负载电阻不是一个固定参数，它会随着开关电源的工作状态不断改变。 例如，在反激式开关电源中，当开关管导通时，开关变压器是没有功率输出的，即负载电阻R等于无限大；而对于正激式开关电源，当开关管导通时，开关变压器是有功率输出的，即负载电阻R既不等于无限大，也不等于0 。因此，分布电感与分布电容对正激式开关电源和反激式开关电源工作的影响是不一样的。 我们先来看图2-44，当开关管Q1导通时，无论是对正激式开关电源或反激式开关电源，漏感Ls都会对流过开关管Q1的电流Id起到限制作用，即降低Id的电流上升率，这对保护开关管是有好处的；因为，开关管刚导通的时候，电流在管芯内部是以扩散的形式由一个点向整个面扩散的，如果电流上升率太大，很容易使开关管因局部面积电流密度过大造成损伤。
开关变压器第十五讲 内部等效电路分析（1）
开关变压器的等效电路与一般变压器的等效电路，虽然看起来基本没有区别，但开关变压器的等效电路一般是不能用稳态电路进行分析的；等效负载电阻不是一个固定参数，它会随着开关电源的工作状态不断改变，分布电感与分布电容对正激式开关电源和反激式开关电源工作的影响也不一样。
在t0时刻，由于输入电压的上升率大于分布电感Ls与分布电容Cs充、放电电压的上升率，所以电感和电容是从输入电压吸收能量；在t1时间之后，输入电压的上升率小于分布电感Ls与分布电容Cs充、放电的电压上升率，所以电感和电容是释放能量的，即：电感和电容在t1时间之后会产生阻尼振荡。 这里顺便指出，图2-45-b的波形是很难测量到的，因为它基本上都在变压器内部的分布电感Ls与分布电容Cs之间产生，但它会通过辐射对周边电路造成干扰。 下面我们进一步通过数学的计算方法来对电路进行详细分析。 从（2-128）式可以看出，电容两端电压的变化过程主要由三个与时间常数有关的变量决定。但如果我们直接用（2-128）式来求解（2-125）式，结果将会变得非常复杂，为此我们先对（2-128）式进行简化。
图4-5-a，是电源开关管Q1导通时，输入电压U加于开关变压器两端的波形；图4-5-b，是励磁电感或分布电容两端的电压波形；图4-5-c，是电源关管D、S两极之间的电压波形。 在图4-5-b中，在t0时刻，电源开关管Q1开始导通，输入电压U加于开关变压器两端，输入电压首先通过分布电感Ls对分布电容Cs充电，充电过程是按正弦曲线上升；到t1时刻，流过Ls的电流达到最大值，同时分布电容Cs两端的电压与输入电压U相等，即Ls两端的电压为0；但流过Ls的电流不能为0，Ls将产生反电动势继续给电容Cs充电。 直到t2时刻，流过Ls的电流等于0，电容器Cs充电结束，同时Cs两端的电压也达到最大值；然后电容按正弦曲线开始放电，流过Ls的电流开始反向，到t3时刻，Cs两端的电压又与输入电压U相等，电容停止放电，但流过Ls的电流不能为0，Ls将又产生反电动势给电容Cs进行反向充电，所以Cs两端的电压低于输入电压U。 到t4时刻，流过Ls开始通过Ls对Cs进行充电，到此分布电感Ls与分布电容Cs第一个充放电周期结束。
另外，非齐次微分方程（2-125）式的解应该等于齐次微分方程（2-126）式的通解与（2-125）式特解之和。 另外，LC振荡的幅度对于正激式开关电源和反激式开关电源是不同的。对于正激式开关电源，当电源开关管Q1导通的时候，正好开关变压器要向负载输出能量，等效负载电阻R的值相对比较小，即衰减系数很小，LC振荡回路被阻尼得很厉害，因此，振荡幅度下降很快，一般第一个振荡周期过后，振荡回路很难再次振荡起来。