路过，说点变压器那点事儿....

王奉瑾 · 发表于 2015-4-15 10:53

变压器是电路分析中必讲的内容，所以应该说各位早已熟悉。变压器作为一种磁耦合器件其原理很简单，但即使写本砖头书都很难完全涵盖其所有内容。变压器一般是个非线性器件，且频率响应视具体应用可以被设计成各种频段。由于具体功率容量的不同，变压器的个头差异也非常大。当然，具体变压器种类的命名也众多且繁杂，譬如“传输线变压器”——你说是传输线还是变压器呢？

在此先不管这些，仅以电路分析中的线性变压器作为切入点来说说变压器的那点事儿。

登录 · 发表于 2015-4-15 10:56

先给一幅图，并配些式子：

其中给出了时域和s域的电路方程。这里请注意的是第三个框中的几个式子，这里就有“漏感”的影子。
后面一幅图是考虑了分布电容和损耗的等效图。

登录 · 发表于 2015-4-15 10:57

接着给一幅T模型等效图：

登录 · 发表于 2015-4-15 10:58

我们总希望模型的含义要清晰，那么下面就给一个基于理想变压器的等效模型图：

登录 · 发表于 2015-4-15 10:59

最后给一幅专业点的全家福：

发表于 2015-4-15 11:00

“学以致用”如果没“学问”的话，扯蛋而已....

发表于 2015-4-15 11:27

补充说几句：

这里有个非常重要的参数k——耦合系数。如果 k=1，则完美耦合，即没有任何漏感。显然，k=1实际上是达不到的。

注意其中的

L1(1-k^2)

和

L1 k^2

这就是把初级电感L1分成了漏感和励磁感量两部分。

在 k=1（全耦合）的前提下，初次级线圈匝数比维持定值而让L1和L2趋于无穷大，则一般线性变压器就演变成了理想变压器。

发表于 2015-4-15 11:33

另外，必须注意这里的“负载”Z2。其实它包含了次级的分布电容和损耗。

实际测量中，针对具体对象和精度要求必须忽略掉某些，然后再使用现有的各种仪器测量。

至于采用何种仪器测量，那是工具的问题。

王奉瑾 · 发表于 2015-4-15 11:47

5楼“全家福”中，包括各种分布参数，但忽略了各种损耗，前面各楼却是计入损耗的(有个R1)。
变压器是元件中最复杂的，也是最不容易接近理想的。这些分布参数已经够乱的了。

路过兄此帖，完全不是“阳春白雪”。

发表于 2015-4-15 11:52

:)，长知识了，谢谢楼主。

发表于 2015-4-15 12:03

不看图片吧，说的神乎其神，不看心里痒痒;
看了吧，看过就后悔，这次又是。前面几楼公式什么的全都是电路分析基础课本上的，照抄来的。

后面那个全家福，可一点都不全，该考虑的没有！不该有的创造了些，喏，人家那电容还高级，还有地来。。。

哈哈哈，蚂蚁做回锅肉，不然又来凑热闹了。

发表于 2015-4-15 12:14

此贴看点是:
有些人不懂建模！画蛇添足，误以为加的元件越多，模型越完善，越是全家福！！！！

变压器完备模型，至多不超过10个元件！在理想模型基础上加6~8个元件就足够了！

发表于 2015-4-15 12:47

xukun977 发表于 2015-4-15 12:03
不看图片吧，说的神乎其神，不看心里痒痒;
看了吧，看过就后悔，这次又是。前面几楼公式什么的全都是电路 ...

“人家那电容还高级，还有地来。。。”
有“地”完全正确。与“地”联接的共四个电容，分别是一次绕组和二次绕组对铁芯的分布电容。
那图标题很清楚，“电力电子电路中变压器”，并非空心变压器，铁芯是一定要接地的。

我说该等效模型不够完整，是指该模型没有把损耗考虑进去。

发表于 2015-4-15 13:00

我只讲电力系统的变压器常用模型，其他领域的只要把分布电容加进去就可以了。1,2次的漏感，1,2次的电阻，励磁电流分路，2次负载分路，参数都归到一次侧。如果仅仅测量漏感，1,2次的电阻可以不要。可以根据这个等效电路构建测量漏感的方法，只要一个调压器，一块电压表，一个电流表即可。其他领域的变压器也先把模型搞出来，再谈测量方法。

发表于 2015-4-15 14:00

maychang 发表于 2015-4-15 12:47
“人家那电容还高级，还有地来。。。”
有“地”完全正确。与“地”联接的共四个电容，分别是一次绕组和 ...

铁心一定接地？？？

要不要我拆几个机器，拍照上来看看？或者你自己找个看看，测测？

发表于 2015-4-15 14:16

如果说的是小区配电变压器，那就没有疑问了。没拆过，不清楚。
普通几瓦到几时瓦的变压器有一大堆。千瓦只有一个。

王奉瑾 · 发表于 2015-4-15 14:58

xukun977 发表于 2015-4-15 14:00
铁心一定接地？？？

要不要我拆几个机器，拍照上来看看？或者你自己找个看看，测测？

这就快成为辩论而辩论了，意思不大。

5楼原图标题很清楚：“电力电子电路中变压器……”，当然说是一般情况。电力部门也有铁芯不接地的变压器，用于特高压测试(这种变压器要用比房子还高的绝缘台架起来)，但绝不能说这是一般情况。
典型的例子，是变电站中的电流互感器。其一次绕组只是一根线，却对大地有很高电压，例如500kV网就是500kV有效值，套管比人要高得多，其铁芯一定接地。
小功率工频变压器，例如几VA到几十VA的工频变压器，铁芯一般也应该接地，可以减少从市电来的干扰。电子设备中的小功率工频变压器铁芯不接地，多半是设计者经验不够。甚至有一次二次之间加屏蔽层的小功率工频变压器(目的是减小5楼图中电容C12)，该屏蔽层必定是与铁芯一起接地。甚至开关电源变压器中都有一次二次之间加屏蔽层的，开关电源变压器中的屏蔽层也必定是要接地的。某些开关电源变压器的设计甚至会加两层屏蔽层。开关电源变压器甚至有铁氧体芯外面包铜皮，再把铜皮接地的。这些个问题，可能大蚂蚁最清楚。
我们当然不能因很多开关电源铁氧体芯文未接地，就说开关电源铁芯不接地。同样，也不能说电力变压器有一些铁芯不接地，就否定电力变压器铁芯应该接地的说法。
电力变压器铁芯是否接地，9楼点评我的王奉瑾是行家。

发表于 2015-4-15 15:23

maychang 发表于 2015-4-15 14:58
这就快成为辩论而辩论了，意思不大。

5楼原图标题很清楚：“电力电子电路中变压器……”，当然说是一般 ...

你眼中的专家
我们眼中是专利帝！王大忽悠。

发表于 2015-4-15 15:36

初级和次级都和CORE和地接近，由次导致的寄生电容建模，相对来说很简单！
麻烦的是匝线之间，以及地，其电势是变化的，而且每匝的几何电容也是变化的，这导致几乎无法按照物理根源来建模。

发表于 2015-4-15 17:47

xukun977 发表于 2015-4-15 15:23
你眼中的专家
我们眼中是专利帝！王大忽悠。

这就更没意思了。
本来，此帖讨论的是变压器等效电路，如果谈谈变压器铁芯是否应该接地，也不算是跑题。
现在不但是跑题(歪楼)，更有针对人身的意味。

[技术讨论] 路过，说点变压器那点事儿....

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