論文:理想變壓器特性及與等效電路的分析
摘要:作爲電路理論的重要內容,理想變壓器的教學重點通常在於理想變壓器特性方程及其運用,不涉及磁路分析,這導致學生在分析多繞組變壓器時錯誤運用特性方程。本文以雙繞組和三繞組變壓器爲例,就磁路形式對理想變壓器方程的影響進行分析,導出理想變壓器特性方程。在此基礎上,得到其阻抗變換的統一表達式,並得到不同情況下的實際變壓器等效電路,對理想變壓器的教學有一定的指導作用。
關鍵詞:理想變壓器;特性方程;等效電路
基金項目:本文受國家自然基金No.61102039及51107034、湖南省自然科學基金資助項目No.14JJ7029、中央高校基金和湖南省教改課題的資助
器是電路理論教學中的重要部分。在教學過程中,教學重點往往變壓器理想化的條件、掌握特性方程及其運用。但是,很多學生在分析多繞組變壓器時覺得無所適從,甚至錯誤運用理想變壓器的特性方程。要理解磁路對理想變壓器特性方程的影響,必須明確理想化的條件和特性方程的獲得方法。
一、雙繞組理想變壓器特性方程
利用磁路定理來理解理想變壓器的特性,只需用以下定律:磁路的'基爾霍夫第一定律即磁通連續性原理和磁路的基爾霍夫第二定律,即安培環路定律。
1.雙繞組理想變壓器電壓方程。考慮如下的變壓器(圖1(a)所示),設變壓器初次級的原邊和副邊匝數分別爲Np和Ns,電流爲ip ?t ?、is ?t ?,鐵芯磁導率μ趨近於無窮大,即沒有漏磁,磁感應強度全部集中於鐵芯。
變壓器的初、次級磁鏈相等,設爲ψm。很明顯:
二、結語
本文的分析表明,變壓器的特性方程與磁路形式密切相關。在理想變壓器的教學中,採用磁路的分析方法,只有如此,學生才能牢固掌握理想變壓器特性方程的本質。
參考文獻:
邱關源,羅先覺。電路.第四版。北京:高等教育出版社,1999.
於歆傑,朱桂萍,陸文娟。電路原理.北京:清華大學出版社,2007.
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