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變壓器工作原理

我們都知道遠距離傳送電能時,為減少線路上電能損耗和增加輸送容量,就需要升高電壓,滿足用戶用電要求,又需要降低電壓,這時就需要改變電壓變壓器。

那么什么是變壓器?它工作原理是又是什么?變壓器其實是一種電能轉換裝置,它以相同 頻率,使能量從一個回路或多個回路轉換到另一個或多個回路中,它由一個軟鐵片疊成鐵芯和圍繞著鐵芯絕緣銅線或鋁線繞組所組成。

變壓器工作原理

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上繞組,其中接電源繞組叫初級線圈,其余繞組叫次級線圈。

把兩個線圈并列放置一起,那么當其中一個線圈通以交流電所產生磁通切割另一線圈時,將產生感應電動勢。將電壓表跨接于這一線圈兩端,表針就會偏轉改變兩個線圈圈數比就會第二個線圈上到不同電壓,變壓器就是這個原理制成一種電壓變換裝置。將初級線圈和次級線圈圈數采用適當比例,可以把電路中電壓升高或降低用公式可以似表示,即:
初級電壓(U1/次級電壓(U2=初級圈數(n1/次級圈數(n2)應該注意是,任何一只變壓器只能把電能由初級轉移到次級,使電壓升高或降低,但不能增大功率。變壓器初、次級電壓之比等于次、初級電流之比。不考慮變壓器損耗情況下,可以說初級輸入功率等于次級輸出功率。初級功率P1=次級功率P2可寫成:U1×I1=U2×I2可以變成U1/U2=I2/I1變壓器電中中通常用“B”表示。

變壓器分類
按冷卻方式分類:干式(自冷)變壓器、油浸(自冷)變壓器、氟化物(蒸發冷卻)變壓器。
按防潮方式分類:開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。
按鐵芯或線圈結構分類:芯式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、殼式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、環型變壓器、金屬箔變壓器。
按電源相數分類:單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。
按用途分類:電源變壓器、調壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。
變壓器工作原理之電源變壓器特性參數
1
、工作頻率
變壓器鐵芯損耗與頻率關系很大,故應使用頻率來設計和使用,這種頻率稱工作頻率。
2
、額定功率
規定頻率和電壓下,變壓器能長期工作,而不超過規定溫升輸出功率。
3
、額定電壓
指變壓器線圈上所允許施加電壓,工作時不大于規定值。
4
、電壓比
指變壓器初級電壓和次級電壓比值,有空載電壓比和負載電壓比區別。
5
、空載電流
變壓器次級開路時,初級仍有一定電流,這部分電流稱為空載電流。空載電流由磁化電流(產生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成。50Hz電源變壓器而言,空載電流基本上等于磁化電流。
6
、空載損耗:指變壓器次級開路時,初級測功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流初級線圈銅阻上產生損耗(銅損),這部分損耗很小。
7
、效率
指次級功率P2與初級功率P1比值百分比。通常變壓器額定功率愈大,效率就愈高。
8
、絕緣電阻
表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間絕緣性能。絕緣電阻高低與所使用絕緣材料性能、溫度高低和潮濕程度有關。
音頻變壓器和高頻變壓器特性參數
1
、頻率響應
指變壓器次級輸出電壓隨工作頻率變化特性。
2
、通頻帶
變壓器中間頻率輸出電壓為U0,當輸出電壓(輸入電壓保持不變)下降到0.707U0時頻率范圍,稱為變壓器通頻帶B
3
、初、次級阻抗比
變壓器初、次級接入適當阻抗RoRi,使變壓器初、次級阻抗匹配,則RoRi比值稱為初、次級阻抗比。阻抗匹配情況下,變壓器工作最佳狀態,傳輸效率最高。

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