电路教学中实际变压器的等效电路

第 23 卷第 2 0 01 年 1
5期 0月
电 JO
气电子 U RN A L
教学学报 OF EEEE
V ol Oct
.
23 .2
N 0
o. 0
5 1
电路教学中实际变压器的等效电路
刘良成
( 合肥工业大学电工技术系 合肥: 230009)
摘 要 本文介绍了采用空心变压器、理想变压器的模型推导出实际变压器的等效电路过程, 并在教学中应用, 对于学生掌握和熟悉电路理论 课中的耦合电感知识有一定的帮助。 关键词 空心变压器 理想变压器 实际变压器 等效电路
1
为变压器 的空载 电
流[ 2] 。所以有
u′ 1 = L cd i10 / dt
( 8)
至此, 可以从式( 4) ～( 8) 作出如图 2 的实际变压器
的等效电路。
( 下转第 39 页)
收稿日期: 2001 年 7 月 1 日
第 23 卷第 5 期 熊俊俏等: CPL D 实现通用 EP P 接口电路的设计 3 9
( 上接第 33 页刘良成文)
图 2 实际变压器等效电路
至此, 则可以解释变压器为什么在原边直流电路激 励时, 副边没有输出的原因了, 同时也了解了副边空 载时变压器也有损耗, 即空载损耗是空载电流 i10 与 原边绕组电阻引起的, 当然, 在正弦激励时,
I 10= U / R 21+ 2( L 1s+ L c) 2 一般较小。另外在实际变压器中还要考虑铁心
2s
d i2 dt
+
N2
d0 dt
( 3)
式( 2) 、( 3) 中
N 1=
d d
0
t
和
N
2
=
d d
0
t
分别
为
公
共
磁通
在原副线圈中所感应的电压。可令其为
u′ 1 = N 1= d 0/ dt u′ 2 = N 2= d 0/ dt
则 u′ 2 =
N N
2u
1
′ 1
( 4)
所以式( 2) 、( 3) 为
u1=
R1 i1 +
l1s
di1 dt
+
u
′ 1
( 5)
u2=
R2 i2 +
l2s
di2 dt
+
u
′ 2
再利用 0 = 12+ 21 、 = L i = N
( 6) 关系式即互感[ 1] 定
义式: 21 = 21 / N 2 = M i1 / N 2 和 12 = 12 / N 1 = M i2 /
main ( ) { int a;
out port ( 0x 37A , 0xC4) ; / * 模式设置: EPP 模式 outport( 0x37B, 0x00) ; / * 地址设置, 地址端口输 出地址,
选通道 0 out port ( 0x 37C, 0x55) ; / * 输出数据 0x 55 a= in por t( 0x 37C ) ; / * 读外部数据 print f ( “a= % 4x”, a) ; / * 屏幕显示 . . .
中的功耗( 磁滞损耗和涡流损耗) , 同时 Lc 与 R1 也 不是一个常数, 而是在一定范围内近似为常数, 如果 在高频电 路中, 一 般还要 计及线 圈匝间 的匝散 电 容[ 2] 。
上述的推导过程完全基于电路课中 的已学知 识, 且推导过程简明、逻辑严密。可加深学生对于“耦 合电感”这一章节的理解, 补充了教材在这方面的不 足, 也为《电机学》的变压器知识的学习打下基础。
N1得
0=
M N
i1
2
+
Mi2 N1
=
M N2
i 1+
N N
2 1
i2
代入式( 2) 得
u1=
R1 i1 +
L
1s
d i1 dt
+
N N
1 2
M
d dt
i 1+
N N
2 1
i2
=
R1 i1 +
L
1s
d i1 dt
+
Lc
di 10 dt
( 7)
式中 Lc =
N N
2M
1
;
i10 =
i1 +
N N
2i2u1ຫໍສະໝຸດ =R 1i 1+N1
d d
t1=
R1 i1 +
N
1
d d
1s
t
+
N1
d0 dt
u2 =
R 2i 2+
N2
d d
t2=
R2 i2 +
N
2
d d
2s
t
+
N2
d0 dt
由 = L i = N 关系, 上述两式可写为
u1=
R1 i1 +
L
1s
d i1 dt
+
N1
d0 dt
( 2)
u2=
R2 i2 +
L
Liu Li angcheng
( Hefei In dust ry U niversit y, Hef ei 230009, C hina)
Abstract: T his art icle intr oduces an equivalent circuit of t ransfo rmer f rom mo del of coreless t ransfo rmer and ideal tr ansfor mer. T he equiv alent circuit taught in t eaching of circuit cour se is helpf ul t o st udent s. Keywords: coreless t ransfo rmer; ideal t ransf orm er ; t ransfo rmer; equiv alent circuit
持有 L 1 / L 2 = n, 其中 n 为原副线圈的匝数比。 设实际变压器中原线圈的电阻为 R1, 匝数为
N 1 , 副线圈的电阻为 R2 , 匝数为 N 2, 则原副线圈的 磁通分别为
1= 1s + 21+ 12 = 1s+ 0
2= 2s + 21+ 12 = 2s+ 0 其中 0 = 12+ 21 表示穿过两个线圈的公共磁通。按 照图 1 的参考方向得
A Design for Universal EPP Interface Circuit with CPLD
Xiong Junqi ao; Ye Xianfang
( Jiangh an Pet roleum Coll ege, J ingzhou 434102, C hina)
Abstract: Several w ork m odes and cycles o f P C's parallel prot are intr oduced and an universal EP P ( Enhanced Parall el Por t ) int er face cir cuit is designed w it h ispLSI device in this paper. It sust ains bi-directional dat a t ransf er s, all design is very sim ple o n single chip and has preferable universal perf orm ance. Keywords: EPP ( Enhanced Parallel Port ) ; CP L D( Com plex progr am mable log ical dev ice)
}
3 结 论
采用可编程逻辑器件设计, 全部接口电路由单 片器件 ispLSI1032 实现, 调试、修改非常方便, 从而 使基于 EP P 模式的数据传输变得简单, 具有较高的 可靠性, 特别是可编程器件的在线编程使复杂的接 口设计可根据具体的应用加以修正, 大大增强了接 口电路的灵活性和可扩展性。
理想变压器的电路模型如图 1, 其对应的电压
电流关系为
u1 = nu2 i 1= - i 2/ n
( 1)
图 1 理想变压器模型
根据这一定义, 推出理想变压器在电路中仅为改变 电流电压大小的中间元件, 也有理由让同学认为在 理想变压器的分析中可以传输直流变量。而这种理 想变压器是在这样的假设( 1) 原付线圈的电阻为零, 即变压器无能量损; ( 2) 原付线圈间的耦合系数 k= 1, 即漏磁通 1s= 2s = 0; ( 3) 磁心导磁率 = ∞, 即假 设两个线圈的自感 L 1、L 2 和互感 M 为无穷大, 但保
参考文献
1 邱关源 . 电路( 第 4 版) [ M ] . 高等教育出版社, 2000 2 许实章 . 电机学( 上册) ( 第 2 版) [ M ] . 机械工业出版社, 1990
Equivalent Circuit of Transformer in Teaching of Circuit Course