空心变压器及其理想化条件

1.空心变压器基本概念

（1）组成。

通常由一次线圈（也常称初级线圈、原边线圈）和二次线圈（也常称次级线圈、副边线圈）组成，如图8-6a所示。一次线圈与二次线圈为互感耦合线圈，线圈介质若为铁磁性物质，则称为铁心变压器；若为非铁磁性物质，则称为空心变压器。

（2）等效电路。

如图8-6b所示。其中Z₁₁=R₁+jωL₁，Z₂₂=R₂+jωL₂+Z_L，Z_R称为反射阻抗；为二次线圈互感电压，其参考方向与L₁、L₂同名端有关。

图8-6 空心变压器

a）电路 b）等效电路

（3）反射阻抗。

，是二次回路阻抗Z₂₂通过互感作用反射到一次回路的等效阻抗。

从二次回路反射等效到一次回路时，其阻抗性质相反。即若Z₂₂为感性，Z_R就变为容性；若Z₂₂为容性，Z_R就变为感性。

同理，一次回路的阻抗也能反射等效到二次回路。

2.理想变压器

理想变压器电路模型如图8-7所示。(www.xing528.com)

（1）理想变压器理想化条件：

①无耗损。空心变压器一次和二次线圈绕组的直流电阻R₁=0、R₂=0。

②ωL₁、ωL₂均为无穷大，且保持为定值不变。

③全耦合。即耦合系数K=1，。

理想变压器只有唯一参数：变比n。

（2）理想变压器的特点：

①

②（按图8-7中i₁、i₂的参考方向和同名端位置）

③Z_i=n²ZL

图8-7 理想变压器电路模型

理想变压器既不耗能，又不储能。它将一次线圈输入的能量全部从二次线圈输出。在传输过程中，仅将电压、电流按变比作数值变换。理想变压器纯粹是一种变换信号和传输电能的元件。