变压器等效电路
（四）、等值电路
变压器空载时，从一次绕组看进去的等效阻抗为Z m ，有
?
-1E ＝?
0I （m m jx r +）＝?
0I Z m
（3－14）
Z m ＝m m jx r +；m r 称励磁电阻，是变压器铁心损耗的等效电阻，即m Fe r I p 20=；m x 为主磁通在铁心中引起的等效电抗，称为励磁电抗，其大小正比于铁心磁路的磁导。
将式（3—14）代入式（3—11）得
?
?
-=11E U +?
0I Z 1＝?
0I Z m ＋?
0I Z 1＝?
0I （Zm ＋Z 1）
相应的等值电路如图3－7所示。
例3－2 一台180kV ·A 的铝线变压器，已知U 1N ／U 2N =10000／400V ，Y ，yn 接线，铁心截面积S Fe =160cm 2，铁心中最大磁密度B m =1．445T ，试求一次及二次侧绕组匝数及变压器变比。
图3－7 变压器空载时的等值电
路
解 变压器变比 k =
2
1U U =253
/4003
/
10000=
铁心中磁通 Фm =B m S Fe =1．445 ×160×10－
4＝231×10—
4Wb
高压绕组匝数 N 1＝1125
10
2315044.4310000
44.44
1
＝－????=
Φm
f U 匝
低压绕组匝数 N 2＝4525
1125
1
==
k
N 匝 第三节 变压器的负载运行
当变压器一次绕组加上电源电压?
1U ，二次绕组接上负载Z L ，这时变压器就投入了负载运行，如图3—8所示。
图3－8 变压器负载运行 一、变压器负载运行时的电磁关系
变压器负载运行时，二次绕组中流过电流?
2I ，产生磁动势?
2F =?
2I N 2，由于二次绕组的磁动势也作用在同一条主磁路上，从而打破了变压器空载运行时的电动势平衡状态。变压器负载运行时，一次绕组中的电流从空载时的0?
I 转变成负载时的?
1I 。变压器负载运行时，铁心中合成磁动势为?
2I N 2＋
?
1I N 1，并由此建立主磁通Ф，同时在一次绕组二次绕组中感
应电动势?1E 和?
2E 。从空载运行到负载运行，一次侧电流由空载时的0?I 增加了??1I ＝?1I －0?
I ，该增量所产生的磁动势正好与二次侧所产生的磁动势互相抵消，从而使变压器中的电磁关系重新达到平衡状态。即
?
?1I N 1＋?
2I N 2＝0 或
?
?1I ＝?
-21
2I N N （3-15）
上式表明一次绕组从电源吸收的电功率，通过电磁感应关系传递到二次绕组并向负载输出功率。 二、基本方程式
（一）、电压平衡方程式
根据图3－8，变压器负载运行时，由于一次侧二次侧漏磁电动势的存在，由基尔霍夫定律得到以下电动势平衡方程式，即
??-=11E U ＋j ?1I 1x ＋?1I 1r ＝－?1E +?
1I Z 1 ??-=22E U －j ?2I 2x －?2I 2r ＝?2E －?
2I Z 2
?
2I N 2＋?
1I N 1＝?
0I N 1，
2
1
21N N E E k ==， L Z U =?
2?
2I
式中222jx r Z +=为二次绕组的漏阻抗，2r 和2x 为二次绕组的电阻和漏电抗。
（二）、磁动势平衡方程式
变压器负载运行时，由于二次磁动势22N I ?
的出现，磁路上出现两个磁动势，11N I ?
和22N I ?
。因此，磁路中的总磁动势为
11N I ?
+22N I ?
，这一合成磁动势产生总磁通Φ，由于同一台变压
器空载和负载时磁路的主磁通基本相同，则产生主磁通的磁动势就应当相等，空载时励磁磁动势为100N I F ?
?
=，负载时励磁磁动势为221121N I N I F F ?
?
?
?
+=+，故有
210?
?
?
+=F F F
即 221110N I N I N I ?
??+=
(3—16)
或
)(221111N I N I N I ?
??-+=
两边用1N 除，则得到电流方程式
)(1
2
2
01N N I I I ?
?
?
-+= (3-17)
由式(3—17)可知：负载时1?
I 由两个分量组成，一个是励磁电流0?
I ，用于建立变压器负载运行时的主磁通；另一个是一次侧电流的负载分量?
?1I ，用来补偿二次绕组磁动势22N I ?
对主磁通的影响，以保持主磁通基本不变。 三、变压器的折算
利用前面导出的基本方程式，可以分析计算变压器的运行性能，但实际计算时，十分繁琐。所以引入折算法。所谓绕组折算，就是把一次绕组匝数变换成二次绕组匝数或把二次绕组匝数变换成一次绕组匝数来计算，而不改变其电磁关系。通常是将二次绕组折算到一次绕组，由于折算前后二次绕组匝数不同，因此折算后的二次绕组的各物理量数值与折算前的不同，折算量用原来的符号加“`”表示。即取12N N ='，则2E 变为2E '，使2E '=1E 。
（一）、二次侧电动势和电压的折算
由于二次绕组折算后，12N N ='，根据电动势大小与匝数成正比，则有
k N N N N E E =='='2
12222 即 122E kE E =='
(3—18)
22
kU U =' (3—19)
（二）、二次电流的折算
为保持二次绕组磁动势在折算前后不变，即2222
N I N I =''，则有
22122222
1
I k
I N N I N N I =='=' (3－20)
（三）、二次阻抗的折算
根据折算前后消耗在二次绕组电阻及漏电抗上的有功、无功功率不变的原则，则有负载阻抗L Z 的折算值为
L L
Z k I U
k k
I kU I U Z 22222222===''=' (3－21)
综上所述，若将二次绕组折算到一次绕组，折算值与原值的关系：①凡是电动势、电压都乘以变比k ；②凡是电流都除以变比k ；③凡是电阻、电抗、阻抗都乘以变比k 的平方；④凡是磁动势、功率、损耗等，值不变。
图3－9 根据式3－22画出的部分等值电路
四、变压器的等值电路
经过折算的变压器，其基本方程式变为
1111Z I E U ?
?
?
+-=
2222Z I E U ''-'='?
?
?
(3－22)
m Z I E E 021?
?
?
-='=
210?
??'+=I I I
图3－10 变压器T 型等值电路
根据式(3—22)，可以分别画出变压器的部分等值电路，如图3－9所示，其中变压器一、二次绕组之间的磁耦合作用，由主磁通在绕组中产生的感应电势1?E 、2?
E 反映出来，经过绕组折算后，1?E =2?
'E ，构成了相应主磁场励磁部分的等值电路。根据1?
E =2?
'E =m Z I 0?
-和210?
??'+=I I I 的关系式，可将一次、二次绕组的等值电路和励磁支路连在一起，构成变压器的T 形等值电路。如图3—10所示。
第四节 变压器参数测定
变压器等值电路中的参数m Z 、k Z ，对变压器的运行性能有着直接的影响。知道了变压器的参数，即可绘出等值电路，然后运用等值电路去分析和计算变压器的运行性能。变压器的参数可以通过空载试验和短路试验来测定。 空载试验
对于单相变压器作空载试验可按图3—11接线。在一次绕组加额定电压，二次绕组开路状态下，测取1U 、0I 、0p 。 为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外施电压要能在一定范围内进行调节。变压器空载运行时，输入功率
0p 为铁心损耗Fe p 与空载铜耗120r I 之和，由于120r I < 略不计，故可认为变压器空载时的功率0p 完全用来补偿变压器的铁心损耗，即0p Fe p 。 图3—11变压器空载试验电路图 图3—12变压器短路试验接线图 根据空载等值电路(见图3—7)可知，变压器空载时总阻抗 )()(1110m m m jx r jx r Z Z Z +++=+= 由于m r >>1r 、m x >>1x ，因此0Z ≈m Z ，这样根据测量结果，可计算变比及励磁参数 20 1 21)()(U U N N k ≈ = 低压高压 (3—23) 1I U Z N m = 2 00I p r m = (3－24 ) 2 2m m m r Z x -= 应当注意，由于励磁参数与磁路的饱和程度有关，不同电源电压下测出的数值是不同的，故应取额定电压下测读的数据来计算励磁参数。另外为了安全与方便起见，空载试验一般在低压侧进行，如果需要得到高压侧的数值时，还必须乘以变比k 的平方。 二、短路试验 短路试验的目的是测定变压器的短路电压k U 、短路损耗k p ，然后根据测得的参数求出短路参数k r 、k x 、k Z 。 单相变压器短路试验接线图如图3—12所示。 由于短路试验时电流较大(加到额定电流)，而外加电压却很低，一般短路电压约为额定电压的(4～10)％，因此为便于测量，一般在高压侧试验，将低压侧短路。 短路试验时，用调压器调节输出电压，从零开始缓慢地增大，使一次侧电流从零升到额定电流N I 1为止，分别测量其短路电压k U ，短路电流k I 和短路损耗k p ，并记录试验时的室温θ (℃)。 由于短路试验时外加电压很低，主磁通很小，所以铁耗和励磁电流均可忽略不计，这时输入的功率(短路损耗) k p 可认为 完全消耗在绕组的铜耗上，即k p ≈k k r I 2。根据测量结果，由简化等值电路计算室温下的短路参数(取k I =N I 1)。 N k k k k I U I U Z 1== 212N k k k k I p I p r =≈ 2 2k k k r Z x -= （3 －25） 由于绕组的电阻值将随温度的变化而改变，而短路实验一般在室温下进行，所以经过计算所得的电阻必须换算到基准工作温度时的数值。按国家标准规定，油浸式变压器的短路电阻值应换算到75℃的值，所以 θ ++=?K K r r k C k 75 75 2 27575k C k C k x r Z += ?? C k N C N k r I p ??=752175 (3－26) C k N C N k Z I U ??=75175 式中θ——试验时的室温(℃)； K ——常数，对于铜导线K=235，对于铝导线K=228； C N k p ?75——标准温度下的额定短路损耗； C N k U ?75——标准温度下的额定短路电压。 由于短路试验是在高压侧进行的，故测定的短路参数是属于高压侧的数值，若需要折算到低压侧时，应除以变比k 的平方。 变压器的短路阻抗是变压器的重要参数，由于容量和电压不同，变压器短路阻抗的欧姆值相差很大。为了便于比较，可用相对单位来表示。即把短路电压用一次侧额定电压的百分数表示，把它叫做阻抗电压，即 %100%1001751175?= ?= ??N C k N N C N k k U Z I U U u (3—27) 阻抗电压也称短路电压，标在变压器铭牌上，它的大小反映了变压器在额定负载下运行时，漏阻抗压降的大小。一般中小容量电力变压器的k u 为(4～10．5)％，大容量变压器的k u 约为(12．5～17．5)％。 以上所分析的是单相变压器参数的计算方法，对于三相变压器，变压器的参数是指一相的参数，因此只要采用相电压、相电流、一相的功率(或损耗)，即每相的数值进行计算即可。 例3－3 SL －100／6型三相铝线电力变压器，S N =100kV ·A ，N N U U 21/ =6000／400V ，N N I I 21/=9．63／144．5A ，一、二次侧都接成星形，在室温25℃时做空载试验和短路试验，试验数据如下。 试求折算折算到高压侧的励磁参数和短路参数。 解 由空载试验数据，先求低压侧的励磁参数 Ω=?== Φ Φ 6.2437 .9340001I U Z m Ω=?== ΦΦ28.237 .93600 2 200I p r m Ω=-=-=5.2428.26.24222 2m m m r Z x 折算到高压侧的励磁参数 因 153 /4003/6000== k 所以 Ω=?=='55356.241522m m Z k Z Ω=?=='51328.21522m m r k r Ω=?=='55135.241522m m x k x 由短路试验数据，计算高压侧室温下的短路参数 Ω=?== Φ Φ 5.1963 .93325k k k I U Z Ω=?=≈ ΦΦ24.763 .932014 2 2k k k I p r Ω=-=-=1.1824.75.192222k k k r Z x 换算到标准工作温度75℃时 Ω≈++?=++=?67.825 22875 22824.72287522875θk C k r r Ω≈+=+= ??1.201.1867.822227575k C k C k x r Z 额定短路损耗应为 Ω=??==??241267.863.9332752175C k N C N k r I p 阻抗电压相对值为 %58.5%1003 /60001.2063.9%100175=??= ?= ?N C N k k U U u 变压器总结 首先看变压器的序电抗及等值电路 1：变压器负序电抗及等值电路与正序相同 2：零序电抗及等值电路与变压器的结构以及接线方式，需要按每一种结构，每一种接线仔细分析后确定，要特别注意零序等值电路的画法 3：画变压器零序等值电路时将变压器正序等值电路中的激磁电抗Xm以零序激磁电抗Xmo代替 4：在分析经电抗接地情况时，注意接地电抗中流过的是三倍零序电流，故在等值电路中接地电抗值应以三倍表示，电阻也是三倍 电力系统各序网络的制定 对应对称分量法分析计算不对称故障时，首先必须做出电力系统的各序网络。为此，应根据电力系统的接线图，中性点接地情况等原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，逐步查明各序电流流通的情况。凡是某一序电流能流通的元件，都必须包括在该网络中，并用相应的序参数和等值电路表示。 例如 在这里要看懂这个复合序网图，首先分解两卷变和三卷变的各序等值电路 1：两卷 （母线端） Jx1 jx2 正序 负序 零序有四种接线方式 一：三角形连接 （母线端） Jx0 (1) f V (1)f I 1E LD 母线端 二：星行连接jx0 三：星行接地连接 Jx0 四：星形带阻抗接地 J3Xg jx0 上面的四种零序接线图简化后，就很容易整理出两两接线图 表2.1 双绕组变压器零序等值电路 同理：）三绕组变压器 jx1 jx2 三jx3绕组正（负）序等值电路 零序与二卷变一样，所以组合方式如下图 表2.2 三绕组变压器零序等值电路 等值电路图均同左图， 但Z III 应改为Z III //Z Ⅱ V :1k 图2.13 三绕组变压器正负序等值电路 3 13 3I II I I I （四）、等值电路 变压器空载时，从一次绕组看进去的等效阻抗为Z m ，有 ? -1E ＝? 0I （m m jx r +）＝? 0I Z m （3－14） Z m ＝m m jx r +；m r 称励磁电阻，是变压器铁心损耗的等效电阻，即m Fe r I p 20=；m x 为主磁通在铁心中引起的等效电抗，称为励磁电抗，其大小正比于铁心磁路的磁导。 将式（3—14）代入式（3—11）得 ? ? -=11E U +? 0I Z 1＝? 0I Z m ＋? 0I Z 1＝? 0I （Zm ＋Z 1） 相应的等值电路如图3－7所示。 例3－2 一台180kV ·A 的铝线变压器，已知U 1N ／U 2N =10000／400V ，Y ，yn 接线，铁心截面积S Fe =160cm 2，铁心中最大磁密度B m =1．445T ，试求一次及二次侧绕组匝数及变压器变比。 图3－7 变压器空载时的等值电 路 解 变压器变比 k = 2 1U U =253 /4003 / 10000= 铁心中磁通 Фm =B m S Fe =1．445 ×160×10－ 4＝231×10— 4Wb 高压绕组匝数 N 1＝1125 10 2315044.4310000 44.44 1 ＝－????= Φm f U 匝 低压绕组匝数 N 2＝4525 1125 1 == k N 匝 第三节 变压器的负载运行 当变压器一次绕组加上电源电压? 1U ，二次绕组接上负载Z L ，这时变压器就投入了负载运行，如图3—8所示。 图3－8 变压器负载运行 一、变压器负载运行时的电磁关系 变压器负载运行时，二次绕组中流过电流? 2I ，产生磁动势? 2F =? 2I N 2，由于二次绕组的磁动势也作用在同一条主磁路上，从而打破了变压器空载运行时的电动势平衡状态。变压器负载运行时，一次绕组中的电流从空载时的0? I 转变成负载时的? 1I 。变压器负载运行时，铁心中合成磁动势为? 2I N 2＋ ? 1I N 1，并由此建立主磁通Ф，同时在一次绕组二次绕组中感 应电动势?1E 和? 2E 。从空载运行到负载运行，一次侧电流由空载时的0?I 增加了??1I ＝?1I －0? I ，该增量所产生的磁动势正好与二次侧所产生的磁动势互相抵消，从而使变压器中的电磁关系重新达到平衡状态。即 ? ?1I N 1＋? 2I N 2＝0 或 ? ?1I ＝? -21 2I N N （3-15） 上式表明一次绕组从电源吸收的电功率，通过电磁感应关系传递到二次绕组并向负载输出功率。 二、基本方程式 （一）、电压平衡方程式 根据图3－8，变压器负载运行时，由于一次侧二次侧漏磁电动势的存在，由基尔霍夫定律得到以下电动势平衡方程式，即 ??-=11E U ＋j ?1I 1x ＋?1I 1r ＝－?1E +? 1I Z 1 ??-=22E U －j ?2I 2x －?2I 2r ＝?2E －? 2I Z 2 ? 2I N 2＋? 1I N 1＝? 0I N 1， 2 1 21N N E E k ==， L Z U =? 2? 2I 1. 理想变压器 理想变压器(ideal transformer)也是一种耦合元件，它是从实际变压器中抽象出来的理想化模型。理想变压器要同时满足如下三个理想化条件： （1）变压器本身无损耗；这意味着绕制线圈的金属导线无电阻，或者说，绕制线圈的金属导线的导电率为无穷大，其铁芯的导磁率为无穷大。 （2）耦合系数1=k ，12 1== L L M k 即全耦合； （3）21L L 、和M 均为无限大，但保持n L L =2 1 不变，n 为匝数比。 理想变压器的电路符号如图1所示， 图1 理想变压器 2. 全耦合变压器 全耦合变压器如图2所示，其耦合系数1=k ，但21L L 和是有限值。由于其耦合系数1=k ，所以全耦合变压器的电压关系与理想变压器的电压关系完全相同。即 2 121N N u u = 图2 全耦合变压器 全耦合变压器初级电流()t i 1由两部分组成，()()()t i t i t i ' +=Φ11，一部分()t i Φ称 为励磁电流，它是次极开路时电感1L 上的电流，()()ξξΦd u L t i t ?= 1 1 1；另一部分 ()t i ' 1，()()t i N N t i 21 21-='，它与次极电流()t i 2满足理想变压器的电流关系。根 据上述分析可得到图3所示全耦合变压器的模型，图中虚线框部分为理想变压器模型。 图3 全耦合变压器模型 3. 实际变压器 实际变压器的电感即不能为无限大，耦合系数也往往小于1。这就是说，它们的磁通除了互磁通外，还有漏磁通，漏磁通所对应的电感称为漏感。如果从两个线圈的电感中减去各自所具有的漏感，考虑变压器绕组的损耗，我们就可以得到一个利用全耦合变压器表示的变压器的模型，如图4 所示，其中11S M L L L -=称为励磁（或磁化）电感。 图4 实际变压器模型 若L M 足够大，则该模型可以等效为图5。 u 1－+ u 2 N 1 N 2 变压器的等效电路和向量图 2009-09-26 23:16:48 标签Tag： 1224人阅读 一变压器的折算法 将变压器的副边绕组折算到原边，就是用一个与原绕组匝数相同的绕组，去代替匝数为N2的副绕组，在代替的过程中，保持副边绕组的电磁关系及功率关系不变。 二参数折算 折算前 原边 N1 U1 I1 E1 R1 X1σ 副边 N2 U2 I2 E2 R2 X2σRL XL 折算后 原边 N1 U1 I1 E1 R1 X1σ 副边 N2' U2' I2' E2' R2' X2σ'RL' XL' 变压器副绕组折算到原边后其匝数为N1，折算后的副边各量加“ ' ”以区别折算前的各量。 1 电势折算 E2'＝Фm＝E1 E2＝Фm 所以E2'/E2＝N1/N2＝k，E2＝kE2 折算前后电磁关系不变，那么铁心中的磁通不变，k为变比，也即是电势，电压折算的系数2 磁势折算 N1I2'=N2I2=I2N2/N1=I2/k 变压器折算前后副绕组磁势不变。k也为电流折算系数。 3 阻抗折算 阻抗折算要保持功率不变 折算前后副边铜耗不变 I2'I2'R2'＝I2I2R2 R2'=(I2/I2')(I2/I2')R2=kkR2 (kk)---阻抗折算系数 副边漏抗上的无功功率不变，则 I2'I2'X2σ'=I2I2X2σ X2σ'=(I2/I2')(I2/I2')X2σ=kkX2σ 负载阻抗上的功率不变，则可求出 I2'I2'RL'=I2I2RL RL'=kkRL I2'I2'XL'=I2I2XL XL'=kkXL 4 副边电压折算 u2'=I2'ZL'=(I2/k)(RL+jXL)kk=kI2（RL+jXL）=kU2三变压器的等效电路 折算后方程 U1=－E1＋I1（R1＋jX1σ） U2'=E2'－I2'（R2＋jX2σ） I1+I2'=Im≈I0 －E1=－E2=Im(Rm+jXm)=ImZm 变压器的等效电路和向量图 ?2009-09-26 23:16:48 标签Tag： ?1224人阅读 一变压器的折算法 将变压器的副边绕组折算到原边，就是用一个与原绕组匝数相同的绕组，去代替匝数为N2的副绕组，在代替的过程中，保持副边绕组的电磁关系及功率关系不变。 二参数折算 折算前 原边 N1 U1 I1 E1 R1 X1σ 副边 N2 U2 I2 E2 R2 X2σ RL XL 折算后 原边 N1 U1 I1 E1 R1 X1σ 副边 N2' U2' I2' E2' R2' X2σ' RL' XL' 变压器副绕组折算到原边后其匝数为N1，折算后的副边各量加“ ' ”以区别折算前的各量。 1 电势折算 E2'＝4.44fN1Фm＝E1 E2＝4.44fN2Фm 所以E2'/E2＝N1/N2＝k，E2＝kE2 折算前后电磁关系不变，那么铁心中的磁通不变，k为变比，也即是电势，电压折算的系数 2 磁势折算 N1I2'=N2I2=I2N2/N1=I2/k 变压器折算前后副绕组磁势不变。k也为电流折算系数。 3 阻抗折算 阻抗折算要保持功率不变 折算前后副边铜耗不变 I2'I2'R2'＝I2I2R2 R2'=(I2/I2')(I2/I2')R2=kkR2 (kk)---阻抗折算系数 副边漏抗上的无功功率不变，则 I2'I2'X2σ'=I2I2X2σ X2σ'=(I2/I2')(I2/I2')X2σ=kkX2σ 负载阻抗上的功率不变，则可求出 I2'I2'RL'=I2I2RL RL'=kkRL I2'I2'XL'=I2I2XL XL'=kkXL 4 副边电压折算 u2'=I2'ZL'=(I2/k)(RL+jXL)kk=kI2（RL+jXL）=kU2 三变压器的等效电路 折算后方程 U1=－E1＋I1（R1＋jX1σ） U2'=E2'－I2'（R2＋jX2σ） I1+I2'=Im≈I0 －E1=－E2=Im(Rm+jXm)=ImZm 变压器等效模型 1. 理想变压器 理想变压器(ideal transformer)也是一种耦合元件，它是从实际变压器中抽象出来的理想化模型。理想变压器要同时满足如下三个理想化条件： （1）变压器本身无损耗；这意味着绕制线圈的金属导线无电阻，或者说，绕制线圈的金属导线的导电率为无穷大，其铁芯的导磁率为无穷大。 （2）耦合系数1=k ， 12 1== L L M k 即全耦合； （3）21L L 、和M 均为无限大，但保持n L L =2 1 不变，n 为匝数比。 理想变压器的电路符号如图1所示， 图1 理想变压器 2. 全耦合变压器 全耦合变压器如图2所示，其耦合系数1=k ，但21L L 和是有限值。由于其耦合系数1=k ，所以全耦合变压器的电压关系与理想变压器的电压关系完全相同。即 2 121N N u u = 图2 全耦合变压器 全耦合变压器初级电流()t i 1由两部分组成，()()()t i t i t i ' +=Φ11，一部分()t i Φ称 为励磁电流，它是次极开路时电感1L 上的电流，()()ξξΦd u L t i t ?= 1 1 1；另一部分 ()t i ' 1，( )()t i N N t i 21 21-='，它与次极电流()t i 2满足理想变压器的电流关系。根据上述分析可得到图3所示全耦合变压器的模型，图中虚线框部分为理想变压器模型。 图3 全耦合变压器模型 3. 实际变压器 实际变压器的电感即不能为无限大，耦合系数也往往小于1。这就是说，它们的磁通除了互磁通外，还有漏磁通，漏磁通所对应的电感称为漏感。如果从两个线圈的电感中减去各自所具有的漏感，考虑变压器绕组的损耗，我们就可以得到一个利用全耦合变压器表示的变压器的模型，如图4 所示，其中 11S M L L L -=称为励磁（或磁化）电感。 图4 实际变压器模型 若L M 足够大，则该模型可以等效为图5。 n :1 + u 1－ i 1 L 1 + u 2 · · i 2 i Φ 1i N 1 N 2 变压器的等效电路和 向量图 变压器的等效电路和向量图 ?2009-09-26 23:16:48 标签Tag： ?1224人阅读 一变压器的折算法 将变压器的副边绕组折算到原边，就是用一个与原绕组匝数相同的绕组，去代替匝数为N2的副绕组，在代替的过程中，保持副边绕组的电磁关系及功率关系不变。 二参数折算 折算前 原边 N1 U1 I1 E1 R1 X1σ 副边 N2 U2 I2 E2 R2 X2σ RL XL 折算后 原边 N1 U1 I1 E1 R1 X1σ 副边 N2' U2' I2' E2' R2' X2σ' RL' XL' 变压器副绕组折算到原边后其匝数为N1，折算后的副边各量加“ ' ”以区别折算前的各量。 1 电势折算 E2'＝4.44fN1Фm＝E1 E2＝4.44fN2Фm 所以E2'/E2＝N1/N2＝k，E2＝kE2 折算前后电磁关系不变，那么铁心中的磁通不变，k为变比，也即是电势，电压折算的系数 2 磁势折算 N1I2'=N2I2=I2N2/N1=I2/k 变压器折算前后副绕组磁势不变。k也为电流折算系数。 3 阻抗折算 阻抗折算要保持功率不变 折算前后副边铜耗不变 I2'I2'R2'＝I2I2R2 R2'=(I2/I2')(I2/I2')R2=kkR2 (kk)---阻抗折算系数 副边漏抗上的无功功率不变，则 I2'I2'X2σ'=I2I2X2σ X2σ'=(I2/I2')(I2/I2')X2σ=kkX2σ 负载阻抗上的功率不变，则可求出 I2'I2'RL'=I2I2RL RL'=kkRL I2'I2'XL'=I2I2XL XL'=kkXL 4 副边电压折算 u2'=I2'ZL'=(I2/k)(RL+jXL)kk=kI2（RL+jXL）=kU2三变压器的等效电路 折算后方程 U1=－E1＋I1（R1＋jX1σ） U2'=E2'－I2'（R2＋jX2σ） I1+I2'=Im≈I0 －E1=－E2=Im(Rm+jXm)=ImZm变压器等值电路总结
变压器等效电路
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