15.变压器Transformers

变压器是一种把能量从一个AC系统转移到另一个AC系统的设备
它能够在一个电压下接收能量,并把它转化为另一个电压下的能量,但是频率不变
能量由主线圈接收,但是由副线圈转换出去
该装置能够使能量产生时具有较低电压和较强电流,在传输进却具有较高电压和较弱电流,以减少传送线路上的能量损失
主线圈上的电压与副线圈上的电压的大小之比近似等于主线圈和副线圈上的匝数之比

变压器
电压之比为:
Vp/Vs= Np/Ns
同样, 电流之比为:
Ip/Is= Ns/Np
线圈通常由铝或铜制成
线芯一般为铁质的, 其它部分则由不锈钢制成
变压器建模三相变压器多匝铜线圈风扇

变压器建模
Icepak三相变压器模型多匝铜线圈(作为连接的铜板建模)风扇铁芯不锈钢框架变压器作为block建模(低功率)风扇
变压器建模
对于初步求解, 变压器可以使用几个block的组合进行建模
进一步的求解, 则可以使用几个block和几个plate进行建模:
–core, tank和cover可以使用block建模
–Winding可以使用plate建模
–见附上的Icepak图片
线圈产生的热量取决于电流强度和线的尺寸
–电流越大,线越细,线圈所产生的热量越大

变压器建模
变压器内部产生的总热量可以分为三种类型的损失:
–焦耳热= I2R
–Eddy current loss (主线圈引起)
–Hysteresisloss (依赖于频率)
焦耳热= I2R
R = ρl/A
ρ= 导线材料的电阻系数
l = 导线的长度
A = 导线的横截面积

Icepak资料下载:  Icepak高级建模(456页).pdf

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