满足的理想变压器与有互感的线圈有着质的区别。具有以下特殊性能。
(1)变压关系
图 1 为满足三个理想条件的耦合线圈。由于 ,所以 因此 |
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图 1 |
根据上式得理想变压器模型如图2所示。 注意:理想变压器的变压关系与两线圈中电流参考方向的假设无关,但与电压极性的设置有关,若u1、u2的参考方向的“+”极性端一个设在同名端,一个设在异名端,如图3所示,此时u1与u2之比为: (2)变流关系 根据互感线圈的电压、电流关系(电流参考方向设为从同名端同时流入或同时流出): 则 代入理想化条件:, 得理想变压器的电流关系为: |
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图 2 | |
图 3 | |
图4 |
注意:理想变压器的变流关系与两线圈上电压参考方向的假设无关,但与电流参考方向的设置有关,若i1、i2的参考方向一个是从同名端流入,一个是从同名端流出,如图4所示,此时i1与i2之比为:
(3)变阻抗关系 设理想变压器次级接阻抗 Z ,如图5 所示。由理想变压器的变压、变流关系得初级端的输入阻抗为: |
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图5 | |
由此得理想变压器的初级等效电路如图6所示,把Z in称为次级对初级的折合等效阻抗。 注意:理想变压器的阻抗变换性质只改变阻抗的大小,不改变阻抗的性质。 (4)功率性质 由理想变压器的变压、变流关系得初级端口与次级端口吸收的功率和为: |
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图6 | |
以上各式表明:
(1)理想变压器既不储能,也不耗能,在电路中只起传递信号和能量的作用。
(2)理想变压器的特性方程为代数关系,因此它是无记忆的多端元件。, 满足的理想变压器与有互感的线圈有着质的区别。具有以下特殊性能。
(1)变压关系
图 1 为满足三个理想条件的耦合线圈。由于 ,所以 因此 |
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图 1 |
根据上式得理想变压器模型如图2所示。 注意:理想变压器的变压关系与两线圈中电流参考方向的假设无关,但与电压极性的设置有关,若u1、u2的参考方向的“+”极性端一个设在同名端,一个设在异名端,如图3所示,此时u1与u2之比为: (2)变流关系 根据互感线圈的电压、电流关系(电流参考方向设为从同名端同时流入或同时流出): 则 代入理想化条件:, 得理想变压器的电流关系为: |
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图 2 | |
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图4 |
注意:理想变压器的变流关系与两线圈上电压参考方向的假设无关,但与电流参考方向的设置有关,若i1、i2的参考方向一个是从同名端流入,一个是从同名端流出,如图4所示,此时i1与i2之比为:
(3)变阻抗关系 设理想变压器次级接阻抗 Z ,如图5 所示。由理想变压器的变压、变流关系得初级端的输入阻抗为: |
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图5 | |
由此得理想变压器的初级等效电路如图6所示,把Z in称为次级对初级的折合等效阻抗。 注意:理想变压器的阻抗变换性质只改变阻抗的大小,不改变阻抗的性质。 (4)功率性质 由理想变压器的变压、变流关系得初级端口与次级端口吸收的功率和为: |
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图6 | |
以上各式表明:
(1)理想变压器既不储能,也不耗能,在电路中只起传递信号和能量的作用。
(2)理想变压器的特性方程为代数关系,因此它是无记忆的多端元件。