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一個關于變壓器的簡單問題,但是到現在沒有一個統一答案

提出一個假設,不考慮漏感和各種損耗,工頻(不帶氣息,即不需要儲能)變壓器,會不會飽和?
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txsxt
LV.2
2
2015-05-24 20:08
當然會飽和啊,電流大了,H就大,但是B不能一直線性增加,就是飽和了
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benleed
LV.1
3
2015-05-25 10:52
@txsxt
當然會飽和啊,電流大了,H就大,但是B不能一直線性增加,就是飽和了
磁芯里的合成磁通一直不變,為什么會飽和呢?
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st.you
LV.10
4
2015-05-26 15:34
原理上不會,初次級的磁通是抵消的,磁芯也不會飽和,且如果用超導體來做線圈,傳輸功率可以無窮大。
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boy59
LV.9
5
2015-05-27 21:15

 電學上有變壓器機械中有變速器,它們的原理是想通的最簡單的變速器是一個杠桿

假設在真空環境下沒有阻力沒有重力,圖中的支點是一個質量為m可自由移動的點,一般這個支點質量都很大由于慣性的原理可認為這個支點是靜止不動的,A點以一個恒定的力通過支點去作用B點實現變速變力的功能。實際上無論支點質量有多大都會有一點移動的(因自由狀態),如果A點一直作用那么支點的移動速度會越來越快B值越來越大最終飽和,如果每隔一段時間A點反方向運動支點的移動就會抵消,所以工頻變壓器都是用的交流電。 當變壓器重載的時候B點阻力很小支點受力小(磁通抵消的理論)輕載時B點阻力大支點受力大磁通量變化大,所以變壓器重載時幾乎只有銅損輕載時候磁損較大。

用這個機械模型去分析樓主的問題,工頻變壓器磁芯損耗在空載時(B點不動)最大,如果此時電感(支點質量m)不夠大B值(支點速度V)就很大超過了磁芯材料上限就會飽和,所以工頻變壓器都要保證很大的勵磁電感量,一般初級都會繞很多圈如果只繞幾圈100%會飽和。(還會有一種情況滿載不飽和空載飽和)

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ydd2104
LV.2
6
2015-06-04 15:23

肯定飽和。

是否飽和,和電壓有關,電流只是熱的問題;

如果電壓不高,達不到磁芯飽和,電流的熱又過的去,也會存在電流增大時勵磁容量不夠的問題;只有電力變設計,大家才關注勵磁容量,而一般的電源用隔離變壓器,很少有人關注。

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txsxt
LV.2
7
2015-06-07 16:49
@ydd2104
肯定飽和。是否飽和,和電壓有關,電流只是熱的問題;如果電壓不高,達不到磁芯飽和,電流的熱又過的去,也會存在電流增大時勵磁容量不夠的問題;只有電力變設計,大家才關注勵磁容量,而一般的電源用隔離變壓器,很少有人關注。

我覺得6樓的觀點是正確的。

我之前的說法也不準確。認為初次級磁通抵消的看法也不正確。

原因我認為是這樣的:

對于工頻變壓器,無論哪個繞組,都必須滿足 電磁感應定律,即 e=-N*dΦ/dt,這是我下面分析的基礎。

即通過繞組的磁通變化率隨電壓變化,而電壓為正弦電壓(設為U=Um*sinωt), 積分得到Φ=Um*ω/N*cosθ+C. 對于工頻變壓器,C應為0, ω也是常數, N為匝數, 對于一個選定的變壓器就是常數.

不必管上面公式的細節, 要得到的主要信息是, 由于B=Φ/S,B的變化率只和輸入電壓有關,與傳遞能量無關,與有沒有副邊無關.無論副邊如何,這個公式都是成立的.

原副邊的磁通并未抵消, 

通過原副邊總的磁通都是上面說的Φ=Um/N*cosθ+C,正是這個磁通的變化在原副邊產生了電壓.

而產生這個磁通的電流即勵磁電流, 由H*l=N*I, B=μ*H, 得到I= B*l/N/μ, 這個公式里,如果l是磁路長度,N是匝數. 所謂的飽和就是;在需要更大的B,由于μ隨著B的升高而降低,因而使 電流非線性的快速升高的情況.

所以這種變壓器的飽和是和 電壓及其頻率和匝數 有關,與負載電流無關. 電壓高了,就有可能飽和. 圈數少了也會飽和, 不然前輩們難道會這么傻, 干脆只用一圈線圈好了, 損耗又小又結實. 正激變換器的分析應該是一樣的.

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boy59
LV.9
8
2015-06-12 10:12
@txsxt
我覺得6樓的觀點是正確的。我之前的說法也不準確。認為初次級磁通抵消的看法也不正確。原因我認為是這樣的:對于工頻變壓器,無論哪個繞組,都必須滿足電磁感應定律,即e=-N*dΦ/dt,這是我下面分析的基礎。即通過繞組的磁通變化率隨電壓變化,而電壓為正弦電壓(設為U=Um*sinωt),積分得到Φ=Um*ω/N*cosθ+C.對于工頻變壓器,C應為0,ω也是常數,N為匝數,對于一個選定的變壓器就是常數.不必管上面公式的細節,要得到的主要信息是,由于B=Φ/S,B的變化率只和輸入電壓有關,與傳遞能量無關,與有沒有副邊無關.無論副邊如何,這個公式都是成立的.原副邊的磁通并未抵消, 通過原副邊總的磁通都是上面說的Φ=Um/N*cosθ+C,正是這個磁通的變化在原副邊產生了電壓.而產生這個磁通的電流即勵磁電流,由H*l=N*I,B=μ*H,得到I=B*l/N/μ,這個公式里,如果l是磁路長度,N是匝數.所謂的飽和就是;在需要更大的B時,由于μ隨著B的升高而降低,因而使電流非線性的快速升高的情況.所以這種變壓器的飽和是和電壓及其頻率和匝數有關,與負載電流無關.電壓高了,就有可能飽和.圈數少了也會飽和,不然前輩們難道會這么傻,干脆只用一圈線圈好了,損耗又小又結實.正激變換器的分析應該是一樣的.

我之前犯了想當然的錯誤,無論重載還是輕載輸出電壓都是不變的在機械模型中B點所受到的力是一樣的,也就是說無論輕載還是重載勵磁電流都不受影響。工頻變壓器是否飽和是由公式U=f*B*N*Ac*.....決定的,受電源頻率f、初級線圈匝數、電壓峰值及磁芯材料的影響。

飽和與否與電流是無關的,前人總結的慈通抵消的說法是說的通的(個人更喜歡用機械模型去理解),電流公式I=B*lg/N....一般是用于電感上的計算若用于工頻變壓器其中的電流I要變為△I即輸入電流與輸出電流的差。

                                                             圖1

上面圖1是模擬負載變化所引起的輸入電流變樣的仿真圖,從圖中看輸入電流變化時勵磁電流幾乎是不變的。

再來看看影響勵磁電流(磁通量B)的因素

                                                             圖2

圖2的仿真結果,輸入電壓高勵磁電流大,輸入頻率低勵磁電流大(磁芯材料和形狀這里不做仿真了),仿真結果與公式相符。

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wheelzhou
LV.9
9
2015-07-02 16:54
@txsxt
我覺得6樓的觀點是正確的。我之前的說法也不準確。認為初次級磁通抵消的看法也不正確。原因我認為是這樣的:對于工頻變壓器,無論哪個繞組,都必須滿足電磁感應定律,即e=-N*dΦ/dt,這是我下面分析的基礎。即通過繞組的磁通變化率隨電壓變化,而電壓為正弦電壓(設為U=Um*sinωt),積分得到Φ=Um*ω/N*cosθ+C.對于工頻變壓器,C應為0,ω也是常數,N為匝數,對于一個選定的變壓器就是常數.不必管上面公式的細節,要得到的主要信息是,由于B=Φ/S,B的變化率只和輸入電壓有關,與傳遞能量無關,與有沒有副邊無關.無論副邊如何,這個公式都是成立的.原副邊的磁通并未抵消, 通過原副邊總的磁通都是上面說的Φ=Um/N*cosθ+C,正是這個磁通的變化在原副邊產生了電壓.而產生這個磁通的電流即勵磁電流,由H*l=N*I,B=μ*H,得到I=B*l/N/μ,這個公式里,如果l是磁路長度,N是匝數.所謂的飽和就是;在需要更大的B時,由于μ隨著B的升高而降低,因而使電流非線性的快速升高的情況.所以這種變壓器的飽和是和電壓及其頻率和匝數有關,與負載電流無關.電壓高了,就有可能飽和.圈數少了也會飽和,不然前輩們難道會這么傻,干脆只用一圈線圈好了,損耗又小又結實.正激變換器的分析應該是一樣的.
公式,可以寫到紙上拍照上傳的,這樣大家看著比較方便些
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cmyldd
LV.4
10
2015-07-02 23:46
肯定的啊,從能量守恒方面考慮
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resin
LV.5
11
2015-07-09 21:12
@boy59
我之前犯了想當然的錯誤,無論重載還是輕載輸出電壓都是不變的在機械模型中B點所受到的力是一樣的,也就是說無論輕載還是重載勵磁電流都不受影響。工頻變壓器是否飽和是由公式U=f*B*N*Ac*.....決定的,受電源頻率f、初級線圈匝數、電壓峰值及磁芯材料的影響。飽和與否與電流是無關的,前人總結的慈通抵消的說法是說的通的(個人更喜歡用機械模型去理解),電流公式I=B*lg/N....一般是用于電感上的計算若用于工頻變壓器其中的電流I要變為△I即輸入電流與輸出電流的差。[圖片]                               圖1上面圖1是模擬負載變化所引起的輸入電流變樣的仿真圖,從圖中看輸入電流變化時勵磁電流幾乎是不變的。再來看看影響勵磁電流(磁通量B)的因素[圖片]                               圖2圖2的仿真結果,輸入電壓高勵磁電流大,輸入頻率低勵磁電流大(磁芯材料和形狀這里不做仿真了),仿真結果與公式相符。
學習...
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2015-07-10 09:37
肯定飽和
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hmy123456
LV.6
13
2015-07-13 22:08

照你這樣問變壓器不飽和是因為有漏感和損耗嗎?對于已經做成的變壓器只要電壓和頻率不變B大小就基本不變,哪來的會飽和呢?跟損耗漏感沒關系,我們巴不得一個變壓器沒一點漏感和損耗,

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dinbo1
LV.2
14
2015-07-14 19:52
@st.you
原理上不會,初次級的磁通是抵消的,磁芯也不會飽和,且如果用超導體來做線圈,傳輸功率可以無窮大。
不同意這種看法,磁力線的產生是用來克服原子與原子之間的相互作用力的
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dinbo1
LV.2
15
2015-07-14 20:07
所有原子的電子旋轉產生的磁力線都朝同一個方向后就飽和了
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szshu888
LV.1
16
2015-07-16 10:13
@dinbo1
所有原子的電子旋轉產生的磁力線都朝同一個方向后就飽和了
這是由變壓器勵磁電流決定的,就是將電能轉化為磁場能的那股電流,與漏感,磁損無關!所有磁性材質磁化后都需要退磁的,不然隨著電流不斷增加磁化到某一水平后,磁場不再增加,這就是磁材料飽和現象!瞬間變化的電流在飽和磁芯上是無法再產生變化的磁場的,也就是說不可能產生感生電壓,只有經過退磁,激磁周而復始變化,才能讓變壓器傳輸能量!
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peiyingjie
LV.3
17
2015-07-27 13:53

在你的假設前提下:

工頻變壓器是不會儲存能量的。就想一個上下開了口的杯子,既然不會存在存儲能量的過程,那么就不會存在飽和的現象,

如果你把漏感覺考慮進去的話 ,就會存在存儲能量 就會飽和了。

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hbzjcjw
LV.10
18
2015-07-28 22:02

提出一個假設,不考慮漏感和各種損耗,工頻(不帶氣息,即不需要儲能)變壓器,會不會飽和?

給直流飽和不?

再提出一個假設,考慮漏感和各種損耗,工頻(不帶氣息,即不需要儲能)變壓器,會不會飽和?

給直流飽和不?

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xyx11
LV.6
19
2015-08-31 19:22

樓主在這里是指理想變壓器,那么

在頻率固定的條件下,

變壓器是否飽和,與所加的電壓有關,而與負載大小無關

如果電壓低于規定的值,就肯定不會飽和。

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peiyingjie
LV.3
20
2016-12-06 17:25

變壓器飽和是因為儲能超過了變壓器的范圍。如果不儲能就不會飽和。

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