• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

磁通密度的增量是零的话如何实现饱和

理想变压器原边接直流电压,副边接负载,铁心会饱和吗?

理想变压器正常工作时,磁通密度的增量是零吗?既然增量为零,那么又怎么会出现饱和呢?这两个问题从我上高中物理时就开始困扰着我到现在,希望哪位大仙能指点下迷津呀。

全部回复(168)
正序查看
倒序查看
2011-10-26 11:09

理想变压器的磁芯永远不饱和。

所以你多虑了。

0
回复
xgipm
LV.6
3
2011-10-26 11:30

我认为铁芯不会饱和,原因如下(不考虑次级负载)

1、理想变压器原边的匝数无限大,铁芯中无限小的磁通变化在原边产生与外加直流电压相同的电压,即铁芯不会饱和。

2、U=L*di/dt,因L为无限大,L*di/dt为有限值U,L与匝数的平方成正比,即N*N*di/dt为有限值,因N趋无无限大,则N*di/dt趋于0,因dt为有限值,故N*di趋于0,即安匝数趋于0,故铁芯不会饱和。

3、铁芯不会饱和的原因是变压器是理想的,但原边提供电压不是无限大。

0
回复
dengyuan
LV.8
4
2011-10-26 11:46

不明白能量怎么传送到次级。

0
回复
lxgmvp
LV.7
5
2011-10-26 12:14
@dengyuan
不明白能量怎么传送到次级。

电磁感应撒。。

0
回复
2011-10-26 13:15

理想变压器属于理想物理模型,不存在饱和问题。

0
回复
cheng111
LV.11
7
2011-10-26 13:50
怎么会饱和呢/损耗也小很多啊。
0
回复
2011-10-26 14:09
@xgipm
我认为铁芯不会饱和,原因如下(不考虑次级负载)1、理想变压器原边的匝数无限大,铁芯中无限小的磁通变化在原边产生与外加直流电压相同的电压,即铁芯不会饱和。2、U=L*di/dt,因L为无限大,L*di/dt为有限值U,L与匝数的平方成正比,即N*N*di/dt为有限值,因N趋无无限大,则N*di/dt趋于0,因dt为有限值,故N*di趋于0,即安匝数趋于0,故铁芯不会饱和。3、铁芯不会饱和的原因是变压器是理想的,但原边提供电压不是无限大。

那么如果有一个变压器,其漏感为零,原边接直流电压,副边接电阻负载,变压器铁心会饱和吗?

0
回复
lydia2003
LV.4
9
2011-10-26 14:09
楼主你多虑了。。
0
回复
2011-10-26 14:10
@路过炊烟
理想变压器的磁芯永远不饱和。所以你多虑了。
那么一般的变压器,但漏感为零,它会饱和吗?
0
回复
2011-10-26 14:15

什么是理想变压器?理想变压器是无损耗,无磁损,无线损,无磁饱和的变压器。

绕组没有电阻,原边接直流电压,电流就无穷大,原边绕组两端没有电压。

只有交流电才能通过变压器传输,直流电不能用变压器传输。副边没有感应电压,接不接负载都一样。

0
回复
cheng111
LV.11
12
2011-10-26 14:15
@电源砖家
那么一般的变压器,但漏感为零,它会饱和吗?
会啊,一般的变压器不是因为漏感而饱和的。是因为励磁电流而饱和的。
0
回复
2011-10-26 14:31
@cheng111
会啊,一般的变压器不是因为漏感而饱和的。是因为励磁电流而饱和的。

有一个原边匝数为10,副边匝数为1,原边接50v的直流电源,副边接1k欧的电阻,漏感为零,那么原边的能量全都传给了负载了吧?铁心的磁通密度B不会随时间变化吧?那么铁心也不会饱和了吧?我这种看法问题出在哪儿呢?

0
回复
2011-10-26 14:41
@世界真奇妙
什么是理想变压器?理想变压器是无损耗,无磁损,无线损,无磁饱和的变压器。绕组没有电阻,原边接直流电压,电流就无穷大,原边绕组两端没有电压。只有交流电才能通过变压器传输,直流电不能用变压器传输。副边没有感应电压,接不接负载都一样。

理想变压器的原边接直流电压Vs,副边接电阻负载R,原边电流会按照Vs/L1的速度增加(L1为原边的电感),同时副边的电流也会按V2/L2的速度增加,这样原,副两边电流产生的磁通dB互相抵消,故铁心的磁通不会发生变化,所以铁心不会饱和。不知这种看法错在了哪儿?其实这些问题困扰了我好久好久,希望今天能把它们解决了。

0
回复
2011-10-26 14:48
@世界真奇妙
什么是理想变压器?理想变压器是无损耗,无磁损,无线损,无磁饱和的变压器。绕组没有电阻,原边接直流电压,电流就无穷大,原边绕组两端没有电压。只有交流电才能通过变压器传输,直流电不能用变压器传输。副边没有感应电压,接不接负载都一样。

虽然高中物理书上就说过直流电不能用变压器传送,但为什么呢?

原边接直流电压,原边电流会变大,则铁心的磁通也会变大,为了抑制铁心磁通的变化,副边自然应该产生相应的电流来抵消,这样就行成了一种平衡,原,副边电流之比与原副边匝数成反比。

我这种看法问题出在哪儿呢?

0
回复
cheng111
LV.11
16
2011-10-26 14:57
@电源砖家
有一个原边匝数为10,副边匝数为1,原边接50v的直流电源,副边接1k欧的电阻,漏感为零,那么原边的能量全都传给了负载了吧?铁心的磁通密度B不会随时间变化吧?那么铁心也不会饱和了吧?我这种看法问题出在哪儿呢?

变压器传的是交流。B应该是有变化的,只是变压器没有饱和。

 

不过我还是不知道你想要验证什么?

0
回复
cheng111
LV.11
17
2011-10-26 15:00
@电源砖家
虽然高中物理书上就说过直流电不能用变压器传送,但为什么呢?原边接直流电压,原边电流会变大,则铁心的磁通也会变大,为了抑制铁心磁通的变化,副边自然应该产生相应的电流来抵消,这样就行成了一种平衡,原,副边电流之比与原副边匝数成反比。我这种看法问题出在哪儿呢?
直接接直流,这样会要求直流电源的输出电流也能无穷大,来满足变压器。但是没有这样的电源,所以直流不能通过。而且电路中还有铁损和铜损。
0
回复
2011-10-26 15:03
@cheng111
变压器传的是交流。B应该是有变化的,只是变压器没有饱和。 不过我还是不知道你想要验证什么?

问题就在这儿了,我觉得B应该不会变化的,原边电流增加导致铁心的磁通密度B要增加,而铁心的磁通密度增加导致副边电流增加来抵消磁通密度B的增加,所以B不增加。

不知这种看法错在了哪儿,这个问题困扰了我好久。

0
回复
2011-10-26 15:14
@cheng111
直接接直流,这样会要求直流电源的输出电流也能无穷大,来满足变压器。但是没有这样的电源,所以直流不能通过。而且电路中还有铁损和铜损。
我们先不考虑铁损和铜损,直接接直流电压,原边不可能马上就变为无穷大吧,它有增大的趋势,导致B也有增大的趋势,而为了抑制这种趋势,副边电流也增大,这样就导致了B不发生变化。
0
回复
2011-10-26 15:20
@电源砖家
我们先不考虑铁损和铜损,直接接直流电压,原边不可能马上就变为无穷大吧,它有增大的趋势,导致B也有增大的趋势,而为了抑制这种趋势,副边电流也增大,这样就导致了B不发生变化。

你的问题与理想变压器无关。与直流电也基本无关。

变压器的饱和与副边绕组有没有无关,所以与副边绕组有没有电流无关。

 

0
回复
2011-10-26 15:31
@世界真奇妙
你的问题与理想变压器无关。与直流电也基本无关。变压器的饱和与副边绕组有没有无关,所以与副边绕组有没有电流无关。 

我就一直存在着这样一种看法:

变压器作用是把原边接的能量传递给副边,假设传递效率是100%,则即使原边接的是直流电压源,其效果相当于把另一种电压大小的直流电压源接在了负载上,只要负载不出问题,直流电源的电压不管多大,变压器铁心里的B都不会发生改变,更不会饱和了。

这种认识错在了哪儿,求解答啊。

0
回复
2011-10-26 15:47
@电源砖家
我就一直存在着这样一种看法:变压器作用是把原边接的能量传递给副边,假设传递效率是100%,则即使原边接的是直流电压源,其效果相当于把另一种电压大小的直流电压源接在了负载上,只要负载不出问题,直流电源的电压不管多大,变压器铁心里的B都不会发生改变,更不会饱和了。这种认识错在了哪儿,求解答啊。[图片]
如果变压器为1:1,传递效率是100%,原边电流一定大于副边电流,大出来的电流是激磁电流,这就是改变磁通的电流。
0
回复
2011-10-26 16:00
@世界真奇妙
如果变压器为1:1,传递效率是100%,原边电流一定大于副边电流,大出来的电流是激磁电流,这就是改变磁通的电流。
那么励磁电流跟原边电压和副边的负载之间有什么关系呢?是不是如果原边接了直流电压,则励磁电流会逐渐升大到无穷,导致铁心饱和呀?
0
回复
2011-10-26 16:21
@世界真奇妙
如果变压器为1:1,传递效率是100%,原边电流一定大于副边电流,大出来的电流是激磁电流,这就是改变磁通的电流。

举个例子:

有一变压器,原边匝数为2,副边匝数为1,原边接10V的直流电压,副边接1k欧的电阻,则稳定后副边电压为5V,副边电流为5mA,原边电压为10V,原边电流为2.5mA。就这样,变压器稳定地把原边的能量完全传给副边的负载,原,副边的电流不发生改变了,所以铁心的磁通密度B也不变化了,更不会饱和了。

上面的这种说法错在哪儿呢?这问题折磨我了好多年啊。

0
回复
zyxwq
LV.4
25
2011-10-26 17:04
@电源砖家
举个例子:有一变压器,原边匝数为2,副边匝数为1,原边接10V的直流电压,副边接1k欧的电阻,则稳定后副边电压为5V,副边电流为5mA,原边电压为10V,原边电流为2.5mA。就这样,变压器稳定地把原边的能量完全传给副边的负载,原,副边的电流不发生改变了,所以铁心的磁通密度B也不变化了,更不会饱和了。上面的这种说法错在哪儿呢?这问题折磨我了好多年啊。[图片]
我可以解开你心中的疙瘩,但要很长的篇幅啊,提示一下:加直流,仅在加上的瞬间副边有电流,后面便没有了,输入直流电压除以直阻就是电流,而励磁电流,电流按一定的斜率上升,但这时有个问题,涉及两个电流分配.最大电流也只有VIN除直阻,那能否饱和就要看此时的B值.多年前我也被类似问题困扰,我将70年代的大学教材<电工基础>后面的磁知识特别是恒定磁通和交变磁通交流电磁铁直流电磁铁的知识看了不下10遍才搞懂.均是讲实际中的各种参数.非常抽象.现在的教材没有这些知识.现在的教材只知道讲理想的变压器.
0
回复
2011-10-26 17:13
@电源砖家
举个例子:有一变压器,原边匝数为2,副边匝数为1,原边接10V的直流电压,副边接1k欧的电阻,则稳定后副边电压为5V,副边电流为5mA,原边电压为10V,原边电流为2.5mA。就这样,变压器稳定地把原边的能量完全传给副边的负载,原,副边的电流不发生改变了,所以铁心的磁通密度B也不变化了,更不会饱和了。上面的这种说法错在哪儿呢?这问题折磨我了好多年啊。[图片]
不要不着边际的空想,好好看看我的回帖,已经回答了这个问题。
0
回复
2011-10-26 20:21
@zyxwq
我可以解开你心中的疙瘩,但要很长的篇幅啊,提示一下:加直流,仅在加上的瞬间副边有电流,后面便没有了,输入直流电压除以直阻就是电流,而励磁电流,电流按一定的斜率上升,但这时有个问题,涉及两个电流分配.最大电流也只有VIN除直阻,那能否饱和就要看此时的B值.多年前我也被类似问题困扰,我将70年代的大学教材后面的磁知识特别是恒定磁通和交变磁通交流电磁铁直流电磁铁的知识看了不下10遍才搞懂.均是讲实际中的各种参数.非常抽象.现在的教材没有这些知识.现在的教材只知道讲理想的变压器.

我终于有点明白了,是不是这样的

原边加上直流电压后,原边电流要增加,因而导致了铁心的B增加,而根据楞次定理原边和副边都要产生感应电压来阻碍铁心B的增加。副边的感应电压才使副边产生电流。虽然是阻碍铁心B的增加,但不能阻止,所以原边电流继续增加(副边的感应电压呈变小的趋势,相应的副边电流也变下),当原边电流增大到输入电压除以线阻的大小时,原边上的感应电压为零(输入电压都降在线阻上了),原边电流不能再增加了,所经铁心的B也不会再增加了,于是副边的感应电压也彻底降为零了,副边电流也就为零了。

这样理解不知是否正确?(我之前忘记了,阻碍但并不是阻止)

 

0
回复
2011-10-26 20:29
@世界真奇妙
不要不着边际的空想,好好看看我的回帖,已经回答了这个问题。
前辈所言极是,看来我基础太不牢固了,还要多看书才行。
0
回复
zyxwq
LV.4
29
2011-10-27 09:36
@电源砖家
我终于有点明白了,是不是这样的原边加上直流电压后,原边电流要增加,因而导致了铁心的B增加,而根据楞次定理原边和副边都要产生感应电压来阻碍铁心B的增加。副边的感应电压才使副边产生电流。虽然是阻碍铁心B的增加,但不能阻止,所以原边电流继续增加(副边的感应电压呈变小的趋势,相应的副边电流也变下),当原边电流增大到输入电压除以线阻的大小时,原边上的感应电压为零(输入电压都降在线阻上了),原边电流不能再增加了,所经铁心的B也不会再增加了,于是副边的感应电压也彻底降为零了,副边电流也就为零了。这样理解不知是否正确?[图片](我之前忘记了,阻碍但并不是阻止) 

你的回答牛头不对马嘴,原边加直流,在加上的瞬间是交变的,副边有输出,之后没有了,在这瞬间发生了什么:如果原边有电感量的话,开始电流呈一定斜率上升,此时磁场强度H是增加的,磁感应强度B也是增加的,直流一直加的话,这个电感一定会饱和,没电感量了,瞬态已结束了但H和B仍在,电流I维持在VIN除以原边直阻状态,此时磁动势NI不变了,H和B也不变了,副边不消耗功率,那原边的功率只有由磁芯转换为吸力和热能.如果磁芯有气隙的话,气隙变大,则磁阻Rm变大,磁通量=NI/Rm变小,B=磁通/面积也变小.吸力变小,有一部分能量跑到气隙了.

太多了,不知从哪讲起,你先将法拉第定律和楞茨定律好好想一想,稳定后没有交变的磁通量,就没感生电势,那副边也没电压,还能有副边电流吗?我不再回贴了.

0
回复
lydia2003
LV.4
30
2011-10-27 10:07
坐等高人
0
回复
2011-10-27 10:50
@zyxwq
你的回答牛头不对马嘴,原边加直流,在加上的瞬间是交变的,副边有输出,之后没有了,在这瞬间发生了什么:如果原边有电感量的话,开始电流呈一定斜率上升,此时磁场强度H是增加的,磁感应强度B也是增加的,直流一直加的话,这个电感一定会饱和,没电感量了,瞬态已结束了但H和B仍在,电流I维持在VIN除以原边直阻状态,此时磁动势NI不变了,H和B也不变了,副边不消耗功率,那原边的功率只有由磁芯转换为吸力和热能.如果磁芯有气隙的话,气隙变大,则磁阻Rm变大,磁通量=NI/Rm变小,B=磁通/面积也变小.吸力变小,有一部分能量跑到气隙了.太多了,不知从哪讲起,你先将法拉第定律和楞茨定律好好想一想,稳定后没有交变的磁通量,就没感生电势,那副边也没电压,还能有副边电流吗?我不再回贴了.

老师说得对,我原来是做机械的,现在单位要做电源,我就平时自学这方面的知识,由于基础不牢,有很多看书看不明白的地方,希望多多包涵。

0
回复