实变压器与等效电路

励磁支路落在电路何处

即使二次侧开路、处于空载，一次侧线圈中仍有很小的励磁电流。这个电流要流动，就必须与电源构成闭合回路；用标签把励磁支路放到三个位置上试一试，只有一个位置能让空载电流像实际那样流动。这个位置在哪里、为什么，就是本课要回答的问题。

磁通并非100%共享

理想变压器假定两个线圈完全共用磁通，但实际上一部分磁通会沿空气或油中的路径泄漏，只与一个线圈交链。这部分漏磁通与该线圈的电流成正比，因此表现为负载电流流过时产生压降的串联漏电抗 X。绕组导线的电阻 R 也加在同一串联位置上。

磁化铁心要耗励磁电流

建立磁通需要电流，交变的磁通还会使铁芯发热，产生磁滞损耗和涡流损耗。两者只要加上电压，即使空载也会存在，所以把它们作为并联支路接在一次侧端子上。把铁损归为电导 Gc、磁化归为电纳 Bm，就得到励磁导纳 Y0 = Gc - jBm。励磁电流只有额定电流的百分之几，变压器越大越小；但由于铁芯饱和，它不是正弦波，而是混有奇次谐波的畸变波形。

把二次侧折算到一次侧，合成一个电路

用匝数比 a 把二次侧阻抗折算为 a²Z2，串联支路就合并为 Req = R1 + a²R2、Xeq = X1 + a²X2。励磁导纳通常很小，所以可以把它移到输入端子处，用近似等效电路简化计算。串联支路表示铜损和电压降，并联支路表示铁损和空载电流；实际参数通过二次侧开路的空载试验测得并联支路，通过二次侧短路的短路试验测得串联支路。

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空载电流像实际那样流动的位置只有并联。把励磁支路串联时，二次侧开路的瞬间回路断开，电流为 0；并联时它与电源构成闭合回路，仍留有很小的励磁电流。按位置区分非理想因素，得到的正是等效电路：负载电流流过的绕组电阻和漏电抗是串联的，加在电压两端、空载时也存在的铁损和磁化电流是并联的。

等效电路是把变压器性能变成数字的工具。串联支路的铜损和并联支路的铁损决定效率，串联阻抗上的电压降决定电压调整率。下一课用这两种损耗直接计算最大效率条件和电压调整率（MC-A5）。同样的串联 · 并联划分，在旋转电机的等效电路中也会原样重复。