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[电路/定理]

工作了多年,才发现不懂变压器,向大家求教。

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楼主: GavinZ
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变压器肯定是存在动态过程的。

谢谢大家! 

但教科书说的都是稳定状态的情况。

例如输入电压的变化如何导致变压器铁芯的磁通变化的等效电路模型应该会使不低于2阶的震荡电路。

所谓的铁损涡流损耗等可能都不是主要原因。

输入电压导致的磁通变化的动态过程不亚于一个RC电路的充电过程。

仅仅是因为在稳定状态。

虽然人们还不知道变压器的电压是如何稳定的。

其电路模型应该是个什么。

但变压器的电压最终还真的就是稳定了。

那么所以。

因为铁芯内部的磁通变化是对于初级和次级一样的。

所以初级和次级的电压就是匝比的关系。

谢谢大家! 

但仅仅是对于初级和次级的电感来说的。

测量初级和次级的电压并不就是初次级的电感电压。

真正的初次级电感电压你们从都不知道是多少。

你们知道的仅仅就是初次级线圈的电压而已。

而初级的电流只能就是AC220V减去初级线圈电压除以线路电阻。

再次感谢大家! 

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shalixi| | 2015-5-16 13:13 | 只看该作者
你这两个图,有电感值,不是理想变压器,即使副边没有电流,原边一定有电流,这个电流如果不考虑绕组的电阻,那就是由原边的电感值决定的,原边的电感值大,电流小,反之则大。

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GavinZ|  楼主 | 2015-5-16 13:17 | 只看该作者
shalixi 发表于 2015-5-16 13:13
你这两个图,有电感值,不是理想变压器,即使副边没有电流,原边一定有电流,这个电流如果不考虑绕组的电阻 ...

是的,不是理想变压器。
我是想讨论通过耦合电感来解释变压器(因为不存在理想变压器)。

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24
GavinZ|  楼主 | 2015-5-16 13:19 | 只看该作者
我在学习时,还看到了这个现象——我仿真了启动后的5个cycle,看到了直流电流!

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shalixi| | 2015-5-16 13:22 | 只看该作者
GavinZ 发表于 2015-5-16 13:17
是的,不是理想变压器。
我是想讨论通过耦合电感来解释变压器(因为不存在理想变压器)。 ...

有过一个帖子,专门讨论变压器模型,你把这个帖子看完了,也了解得差不多了。我参与过讨论,你可以查。

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26
maychang| | 2015-5-16 13:28 | 只看该作者
GavinZ 发表于 2015-5-16 13:19
我在学习时,还看到了这个现象——我仿真了启动后的5个cycle,看到了直流电流!

...

太正常了。
不仅是电感,你接个电容,也会看到直流成份。
你仿真使用的是理想电感,此直流成份会持续到永远。
真实电感总有电阻,此直流成份在一段时间后逐步消失。

在电力工业中(当然是真实电感),这个直流成份会引起跳闸。不过不会造成什么损害,过一会儿重合闸即可。有时可能重合三次才能合上。

仿真时,试着改变正弦信号源的初始相位,你会观察到在某一初始相位,这个直流成份就没有了。

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captzs| | 2015-5-16 13:28 | 只看该作者
  仿真软件变压器的直流电阻默认为0,结果Q值很大,就出现了许多问题。我仿真5v的谐波,竟然输出几千V。后来仿真时就在变压器绕组串一个电阻,就不离谱。

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mentor55=5| | 2015-5-16 13:30 | 只看该作者
而且也可以证明初级和次级电感电流与匝比成反比。

谢谢大家! 

所以可以看作能量守恒。

但仅仅就是初级和次级电感电压和电流乘积的守恒。

再次感谢大家! 

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29
maychang| | 2015-5-16 13:34 | 只看该作者
captzs 发表于 2015-5-16 13:28
仿真软件变压器的直流电阻默认为0,结果Q值很大,就出现了许多问题。我仿真5v的谐波,竟然输出几千V。后 ...

5V信号源,出来了数百V峰值电压,在真实电路中也可能出现,我就遇到过。数千V的,还没有见过。

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30
GavinZ|  楼主 | 2015-5-16 13:49 | 只看该作者
maychang 发表于 2015-5-16 13:28
太正常了。
不仅是电感,你接个电容,也会看到直流成份。
你仿真使用的是理想电感,此直流成份会持续到永 ...

还真是这样,我google到了一个术语,如下:



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31
GavinZ|  楼主 | 2015-5-16 13:56 | 只看该作者
我用两个工频变压器做对比:
一个是把220变成2.2; 另一个反过来,把2.2升压成220 ; 保证magnetizing current都是12.1mA的条件下,
升压变压器的次级电感居然10,000H , 对于我这种只见过小玩意的工程师来说,这真的很巨大。

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32
maychang| | 2015-5-16 14:15 | 只看该作者
GavinZ 发表于 2015-5-16 13:49
还真是这样,我google到了一个术语,如下:

你找到的这篇**,已经牵涉到铁芯磁饱和问题,那就更复杂了。24楼波形还没有磁饱和问题。
以前我发过一帖专门讨论这个合闸时电流非常大的问题。不过那是多年前的事情,现在恐怕找不到了。

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33
maychang| | 2015-5-16 14:16 | 只看该作者
本帖最后由 maychang 于 2015-5-16 14:42 编辑
GavinZ 发表于 2015-5-16 13:56
我用两个工频变压器做对比:
一个是把220变成2.2; 另一个反过来,把2.2升压成220 ; 保证magnetizing curr ...


一次电压2.2V,一次电感就没有必要1H那么大了。

此外,绕组电感量与匝数平方成正比,故匝数100倍,电感量是10000倍。

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摸摸| | 2015-5-16 14:24 | 只看该作者
关于我在3楼的言论.你们认为不正确也是可以的.我对这方面研究不深,变压器我也只是按表里的参数自己做而已.
其实我想说的是一个变压器即使线圈和骨架一样,插不同的铁芯会有不一样的效果,这就是为什么有磁体和硅钢片之分,硅钢片也有材料成分和厚薄之分.
设计一个变压器还要考虑整个线圈的绕法和硅钢片的叠法,这个确实很复杂,我也没时间去学它.
至于感量大小,我给你几个图好了,刚才手机拍的,不是很清楚,将就看吧.
测试频率为50Hz





2015-05-16_14-13-25_130.jpg (161.5 KB )

2015-05-16_14-13-25_130.jpg

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35
摸摸| | 2015-5-16 14:28 | 只看该作者
说明一下
第1图:220V绕组
2图   17V绕组
3图:小变压器的220V绕组
4图:小变压器14V大电流绕组
5图:小变压器14V小电流绕组.

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36
摸摸| | 2015-5-16 14:35 | 只看该作者
就我自己做的来看
变压器在骨架上就有工型和王型这个最简单的分别.
王型比较简单,工型骨架一般内层是初级,外层是次级
在绕法上,工型可以叠层.可以在每一级间加屏蔽用的隔离层.
比如胆机的输出变压器,可以绕到几个初级层和几个次级层.

一般来说仿真里面的模型都是做好的某个实际型号的参数纪录,但不代表这个型号可以使用个各种场合.

如说得不对请大家多多包涵

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maychang| | 2015-5-16 14:49 | 只看该作者
摸摸 发表于 2015-5-16 14:28
说明一下
第1图:220V绕组
2图   17V绕组

无漏磁的变压器(同一铁芯)绕组电感量与匝数成平方正比。
至于两个14V绕组电感量有差别,那是因为两个绕组位置不同,漏磁不同,故电感量不同。

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38
maychang| | 2015-5-16 14:52 | 只看该作者
摸摸 发表于 2015-5-16 14:35
就我自己做的来看
变压器在骨架上就有工型和王型这个最简单的分别.
王型比较简单,工型骨架一般内层是初级, ...

其实,骨架是什么样子,对电感量影响并不很大。
铁芯材料不同,对电感量影响很大,可以相差千倍。

变压器确实是比较复杂的元件,尤其是需要考虑漏磁、分布电容等等的时候。

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39
maychang| | 2015-5-16 14:59 | 只看该作者
摸摸 发表于 2015-5-16 14:24
关于我在3楼的言论.你们认为不正确也是可以的.我对这方面研究不深,变压器我也只是按表里的参数自己做而已.
...

你所说的胆机输出变压器初级次级分多层绕制,正是为了减少漏磁(表现为减小漏感)。

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40
mentor55=5| | 2015-5-16 15:33 | 只看该作者
GavinZ 发表于 2015-5-16 13:49
还真是这样,我google到了一个术语,如下:

不是那么回事!

谢谢大家!

这个Inrush是属于2阶震荡的。

再次感谢大家!

看来人们到目前为止除了测试的时候可以发现一些问题之外。

在理论上并没有一个合适的变压器的电路模型可以使用。

谢谢大家!

饱和不会产生Inrush电流。

这个Inrush是与次级负载有关的。

如果次级负载电阻值很小那么启动电流就会很大。

这是正常的也是前面本大师教导过的。

再次感谢大家!

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