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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k?1, k?ML1L2?1即全耦合;
L1?n不变,n为匝数比。 L2(3)L1、L2和M均为无限大,但保持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k?1,但L1和L2是有限值。由于其耦合系数k?1,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
u1N?1 u2N2
图2 全耦合变压器
全耦合变压器初级电流i1?t?由两部分组成,i1?t??i??t??i1??t?,一部分i??t?称
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为励磁电流,它是次极开路时电感L1上的电流,i??t??1L1?u???d?;另一部分
01tN??t???2i2?t?,它与次极电流i2?t?满足理想变压器的电流关系。根i1?t?,i1?N1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。
i1 iΦ + ?i1 n:1 i2 + u1 L1 - · · u2 - N1 N2
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LM?L1?LS1称为励磁(或磁化)电感。
图4 实际变压器模型
若LM足够大,则该模型可以等效为图5。
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图5
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变压器等效模型
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