
【电】 transformation ratio
在电气工程领域,"变换比"(英文:Transformation Ratio)指电气设备(如变压器、互感器)中输入量与输出量之间的比例关系,通常用于描述电压、电流或阻抗的转换特性。以下是详细解释:
电压变换比(Voltage Transformation Ratio)
指变压器初级绕组电压与次级绕组电压的比值,计算公式为:
$$
K = frac{V_1}{V_2} = frac{N_1}{N_2}
$$
其中 (V_1)、(V_2) 分别为输入(初级)和输出(次级)电压,(N_1)、(N_2) 为对应绕组匝数。
作用:实现升压((K<1))或降压((K>1))。
电流变换比(Current Transformation Ratio)
与电压变换比成反比关系:
$$
frac{I_1}{I_2} = frac{N_2}{N_1} = frac{1}{K}
$$
体现能量守恒原则,输入电流与输出电流呈反比例变化。
阻抗变换比(Impedance Transformation Ratio)
描述负载阻抗通过变压器映射到输入端的等效阻抗:
$$
Z_{in} = K cdot Z_L
$$
用于阻抗匹配(如音频放大器与扬声器连接)。
IEEE C57.12.80《电力变压器术语》明确电压变换比为绕组额定电压之比。
来源:IEEE Standards Association
《Electric Machinery Fundamentals》(Chapman, 5th ed.)详细推导变换比与电磁感应定律的关系。
来源:McGraw-Hill Education
ABB《电力变压器手册》分析变换比对变压器效率的影响。
来源:ABB Technical Publications
注:公式推导基于理想变压器条件(无损耗、全耦合),实际应用中需考虑磁漏、铁损等因素的修正。
变换比(也称变比)是电力设备中描述一次侧与二次侧电压或电流比例关系的专业术语,主要应用于变压器、互感器等装置。以下是详细解释:
基本定义
变换比指一次绕组与二次绕组之间的电压比(变压比)或电流比(变流比)。在变压器中,通常用电动势比值表示,即一次侧电动势(E_1)与二次侧电动势(E_2)之比,记为(k),公式为:
$$
k = frac{E_1}{E_2} approx frac{U_1}{U_2} = frac{N_1}{N_2}
$$
其中(N_1)、(N_2)为绕组匝数,(U_1)、(U_2)为输入输出电压。
分类与计算
误差要求
变压器设计中,变比的误差需严格控制:
应用场景
变换比是电力系统设计、设备选型及故障分析的核心参数,尤其在电压转换、电能传输和测量中起关键作用。
总结来看,变换比通过量化绕组间的电磁关系,实现了电能的灵活转换与控制。
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