变压器正常工作的主磁通等于一,二次侧的负载电流磁通之和,不是负载电流和励磁电流的磁通之和。
变压器的主磁通是指在铁芯内闭合的磁通。这个磁通由电源决定,即U=e=4.44fNBmS(近似相等),也就是电源性质决定了产生的这个磁通的性质。
建立在主磁场需要的能量就是空载电流提供。空载时,能量没有向外传输,所以只有空载电流来维持这个由电源决定的主磁场。负载时,有了能量传输,所以一次侧电流增大。
电压是电源决定的,而电流则是负载决定。变压器的主磁通就是电源电压决定的。不带负载时,变压器自身铁芯的损耗很小,所以这时候电流很小。
有了负载,二次侧有了电流,就会产生反向磁通,从而使铁芯磁通减小,一次侧感应电势就会小于电源电压,于是一次侧电流增大,电流产生磁通,与二次侧电流磁通平衡。
分励磁电流和负载电流是对于变压器来说,这方便我们分析和计算。但是不论分不分,实际的物理过程只有一种。变压器不是电源,所以对电源来说没有空载负载电流的区别,其输出的都是负载电流。
当变压器接入电源,不论二次侧什么状态,电源都在变压器铁芯内产生一个磁通,这个磁通由电源电压决定,电流是为了维持这个磁场。不是励磁电流决定主磁场,是电源性质决定,维持这个磁场需要的能量多少,就决定了电流大小。
也就是说励磁电流对应能量从电源到变压器,而负载电流对应能量从变压器到负载。
扩展资料
对于一个已经被设计定型的变压器来说,当磁路的物理结构保持不变时,变压器的磁通变化将会遵循公式:U=4.44×f×N×Φ所描述的参数关系而发生相应变化。
另外,变压器的匝数N及频率f将不能变化,所以变压器主磁通的大小将只能跟随变压器的一次工作电压的大小变化而变化,工作电压升高主磁通会增大。
参考资料:百度百科-主磁通
好像以前我也考虑过这个问题。。。试着解释一下,只是我自己的理解。
首先你说的这句“变压器正常工作的主磁通等于负载电流的磁通和励磁电流的磁通之和。负载电流的磁通是否为o?”是错误的,不是负载电流和励磁电流的磁通之和,是一,二次侧的负载电流磁通之和。
变压器的主磁通是指在铁芯内闭合的磁通。这个磁通由电源决定,即U=e=4.44fNBmS(近似相等),也就是电源性质决定了产生的这个磁通的性质。而建立主磁场需要的能量就是空载电流提供。空载时,能量没有向外传输,所以只有空载电流来维持这个由电源决定的主磁场。负载时,有了能量传输,所以一次侧电流增大。
电压是电源决定的,而电流则是负载决定。变压器的主磁通就是电源电压决定的(不考虑频率因素)。不带负载时,变压器自身铁芯的损耗很小,所以这时候电流很小。有了负载,二次侧有了电流,就会产生反向磁通,从而使铁芯磁通减小,一次侧感应电势就会小于电源电压,于是一次侧电流增大,电流产生磁通,与二次侧电流磁通平衡。
不知道你是不是在想,既然负载电流能产生磁通,为什么还需要励磁电流来产生主磁通,负载电流分点出来就可以了。。。分励磁电流和负载电流是对于变压器来说,这方便我们分析和计算。但是不论分不分,实际的物理过程只有一种。变压器不是电源,所以对电源来说没有空载负载电流的区别,其输出的都是负载电流。当变压器接入电源,不论二次侧什么状态,电源都在变压器铁芯内产生一个磁通,这个磁通由电源电压决定,电流是为了维持这个磁场。不是励磁电流决定主磁场,是电源性质决定,维持这个磁场需要的能量多少,就决定了电流大小。也就是说励磁电流对应能量从电源到变压器,而负载电流对应能量从变压器到负载。但不是说一定是励磁电流产生主磁通,负载电流产生磁通抵消掉。不是这个划分决定了物理过程,而是根据物理过程来采用这种划分,这是人为的分法,便于理解和计算。分法可以有很多,但是物理过程只有一种。你可以把励磁电流的概念不要,就是只有负载电流,那这个负载电流还不是要把能量从电源传输到负载?这个过程是一回事啊,只是你给的定义不同。这是人为的,不是说实际物理过程中就存在励磁电流和负载电流之分。
不同资料上的术语可能不同,所以我不敢肯定您所问的意思。只能猜着回答。您可以看看是不是针对了您的问题。
(注:以下的叙述中忽略线圈的电阻,也忽略漏磁。假如不忽略,则下面说的“相等”应该改为“接近”)
先假设变压器次级不接负载,光是初级接电源。此时只有初级有电流。这个电流产生磁场,磁场的变化产生感生电动势。如果忽略线圈中的电阻的话,这个感生电动势应该恰好等于电源电压。
此时初级线圈的电流,就叫空载电流。因为是空载电流产生的磁场的变化感生出来的电动势和电源抗衡,我想,您说的“励磁电流”也就相当于我这里说的“空载电流”吧?
当次级接上负载以后,次级有了电流。因为次级电流产生的磁场同样会通过初级线圈,所以,假如此时初级的电流还和以前一样,那磁场肯定和原来不同了,感生电动势也就和原来不同了,也就无法和电源抗衡了。所以初级的电流必然和原来不同,必然会增加。
初级增加的这一部分电流所产生的磁场,应该正好和次级的负载的电流产生的磁场对消。结果使得铁心中的磁场和原来空载时候一样。于是初级线圈感生电动势才能正好和空载时一样,正好和电源电压抗衡。
换句话说,此时铁芯中的磁场,既不是初级电流单独产生的,也不是次级电流单独产生的,而是二者共同产生的。因为二者的主要部分相反,所以其作用对消后才产生了实际的磁场。这个实际的磁场,恰好等于不接负载时单独由空载电流产生的磁场。
换句话说,此时的初级电流,可以看作两部分电流“相加”,一部分就等于空载电流(或许就是您说的励磁电流?)另一部分是用于和次级电流起对消作用的那部分电流,等于次级负载电流除以变压比(或许就是您说的“负载电流”?如果变压比等于1比1,那么这部分就等于次级负载上的电流)。
为了提高功率因数,变压器的设计一般总是尽量使得空载电流小一些。一般,空载电流远远小于额定负载时的负载电流。
所以,某些教材和科普读物上常常完全忽略空载电流,说初次级电流之比“等于变压比的倒数”,这当然是不严格的。
顺便指出,上述的两部分电流“相加”,并非幅值的简单算术相加。因为他们的相位不相同。空载电流和电压的相位相差四分之一个周期。而负载电流则不然,如果负载是电阻性,则负载电流和电压相位一致。
所以,二者相加须按“矢量”相加。
【对补充问题的回答】
如果按我上面的说法,把初级线圈的电流看做两部分相加,一部分等于空载电流,另一部分就是用来和次级电流的磁场对消的那部分电流。如果把这两部分的第一部分叫做“励磁电流”,第二部分叫做“负载电流”,同时,又把次级电流的全部都叫做“负载电流”,那么:
初级的负载电流产生的磁场,和次级的负载电流产生的磁场,二者应该正好抵消。
因此,可以说各线圈的“负载电流”共同产生的磁通是o。
1、励磁电流建立磁场,负载电流传输能量
这是便于分析,好比电话费分成了 座机费+通话费
2、仅仅是负载电流,不能成为实际的变压器
建立磁场是无条件的,不像电话座机费那样可以取消
3、负载电流产生的磁通量,原/次级都有,方向相反而抵消
电能传输,仅仅是路过
这时,也可将励磁电流看做 过路费 ,车上的货(电能)只是路过
4、励磁电流 理论上不耗能,实际上铁芯产生涡流发热仍有消耗,称铁耗
负载电流 通过线圈导体发热,这个能耗与负载大小相关,称铜耗(通常是铜导体,虽然有铝导体变压器,但名词还是用铜耗)