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变压器工作原理

  我们都知道远距离传送电能时,为减少线路上电能损耗和增加输送容量,就需要升高电压,满足用户用电要求,又需要降低电压,这时就需要改变电压变压器。
  那么什么是变压器?它工作原理是又是什么?变压器其实是一种电能转换装置,它以相同 频率,使能量从一个回路或多个回路转换到另一个或多个回路中,它由一个软铁片叠成铁芯和围绕着铁芯绝缘铜线或铝线绕组所组成。
  变压器工作原理
  变压器是变换交流电压、电流和阻抗器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上绕组,其中接电源绕组叫初级线圈,其余绕组叫次级线圈。
  把两个线圈并列放置一起,那么当其中一个线圈通以交流电所产生磁通切割另一线圈时,将产生感应电动势。将电压表跨接于这一线圈两端,表针就会偏转改变两个线圈圈数比就会第二个线圈上到不同电压,变压器就是这个原理制成一种电压变换装置。将初级线圈和次级线圈圈数采用适当比例,可以把电路中电压升高或降低用公式可以似表示,即:
  初级电压(U1)/次级电压(U2)=初级圈数(n1)/次级圈数(n2)应该注意是,任何一只变压器只能把电能由初级转移到次级,使电压升高或降低,但不能增大功率。变压器初、次级电压之比等于次、初级电流之比。不考虑变压器损耗情况下,可以说初级输入功率等于次级输出功率。初级功率P1=次级功率P2可写成:U1×I1=U2×I2可以变成U1/U2=I2/I1变压器电中中通常用“B”表示。
  变压器分类
  按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
  按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
  按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
  按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
  按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
  变压器工作原理之电源变压器特性参数
  1、工作频率
  变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。
  2、额定功率
  规定频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升输出功率。
  3、额定电压
  指变压器线圈上所允许施加电压,工作时不大于规定值。
  4、电压比
  指变压器初级电压和次级电压比值,有空载电压比和负载电压比区别。
  5、空载电流
  变压器次级开路时,初级仍有一定电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。
  6、空载损耗:指变压器次级开路时,初级测功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流初级线圈铜阻上产生损耗(铜损),这部分损耗很小。
  7、效率
  指次级功率P2与初级功率P1比值百分比。通常变压器额定功率愈大,效率就愈高。
  8、绝缘电阻
  表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间绝缘性能。绝缘电阻高低与所使用绝缘材料性能、温度高低和潮湿程度有关。
  音频变压器和高频变压器特性参数
  1、频率响应
  指变压器次级输出电压随工作频率变化特性。
  2、通频带
  变压器中间频率输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0.707U0时频率范围,称为变压器通频带B。
  3、初、次级阻抗比
  变压器初、次级接入适当阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri比值称为初、次级阻抗比。阻抗匹配情况下,变压器工作最佳状态,传输效率最高。

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