變壓(yā)器工作(zuò)原理

變壓器是變(biàn)換(huàn)交流電(diàn)壓(yā)、電流(liú)和阻抗的(de)器件(jiàn)，當初級(jí)線(xiàn)圈中通有(yǒu)交流(liú)電流時，鐵(tiě)芯（或(huò)磁芯(xīn)）中(zhōng)便産生交流磁通，使次(cì)級線圈中感應(yīng)出電(diàn)壓（或(huò)電流(liú)）。變壓器由鐵(tiě)芯(xīn)（或磁(cí)芯(xīn)）和線圈組成，線(xiàn)圈有兩(liǎng)個或(huò)兩(liǎng)個以上(shàng)的繞組，其(qí)中接(jiē)電源的(de)繞(rào)組叫初級(jí)線圈，其餘的(de)繞(rào)組叫次級線圈。 

一、分(fèn)類 

按(àn)冷卻(què)方式(shì)分類：幹式(shì)（自冷）變壓(yā)器、油(yóu)浸（自(zì)冷）變壓器(qì)、氟化物（蒸(zhēng)發冷卻）變(biàn)壓器。 
按(àn)防(fáng)潮方(fāng)式分類：開放式(shì)變壓器、灌(guàn)封式(shì)變壓器、密(mì)封式(shì)變壓器。 
按(àn)鐵芯或線圈結構分(fèn)類：芯(xīn)式(shì)變(biàn)壓器(qì)（插片(piàn)鐵芯、c型鐵(tiě)芯、鐵氧(yǎng)體鐵芯）、殼式(shì)變壓器（插(chā)片(piàn)鐵芯、c型鐵芯(xīn)、鐵氧體鐵芯）、環(huán)型變壓器(qì)、金屬(shǔ)箔變壓器。 
按電(diàn)源相(xiàng)數分(fèn)類：單相變(biàn)壓器、三相(xiàng)變壓器、多相變(biàn)壓器(qì)。 
按用(yòng)途分(fèn)類：電源變(biàn)壓器(qì)、調壓變壓器、音(yīn)頻(pín)變壓器、中頻(pín)變壓器(qì)、高(gāo)頻變(biàn)壓器、脈沖(chòng)變壓(yā)器。 

二、電源變壓(yā)器的特性(xìng)參數(shù) 

1工作頻率(lǜ) 
變壓(yā)器鐵(tiě)芯損耗與頻率(lǜ)關系(xì)很大(dà)，故應根據(jù)使用(yòng)頻率(lǜ)來設(shè)計和(hé)使用，這種(zhǒng)頻率(lǜ)稱工作頻(pín)率。 

2額(é)定功率(lǜ) 
在(zài)規定(dìng)的頻(pín)率(lǜ)和(hé)電壓(yā)下，變壓器(qì)能長(zhǎng)期工(gōng)作，而(ér)不超(chāo)過規定溫升(shēng)的(de)輸出(chū)功率。 

3額定(dìng)電壓(yā) 
指(zhǐ)在變壓(yā)器的(de)線圈上所(suǒ)允許(xǔ)施加(jiā)的電壓，工作時不得(dé)大于規定(dìng)值。 

4電壓比(bǐ) 
指(zhǐ)變(biàn)壓器(qì)初級(jí)電壓和次(cì)級(jí)電壓的(de)比值(zhí)，有空載電壓比(bǐ)和負(fù)載電壓比(bǐ)的區别(bié)。 

5空載電(diàn)流 
變(biàn)壓(yā)器次級(jí)開路時(shí)，初級仍(réng)有一定(dìng)的電流(liú)，這部分(fèn)電流稱(chēng)爲空載(zǎi)電流。空(kōng)載電流由磁化(huà)電(diàn)流（産生(shēng)磁通(tōng)）和鐵損(sǔn)電(diàn)流（由(yóu)鐵芯(xīn)損耗引起(qǐ)）組成。對于50hz電源變壓(yā)器而言，空(kōng)載電流(liú)基本上等于磁化(huà)電流(liú)。 

6空載損耗(hào)： 
指變(biàn)壓器(qì)次級開路時，在(zài)初級測得功(gōng)率損耗(hào)。主要(yào)損耗(hào)是鐵芯損(sǔn)耗，其(qí)次是空載(zǎi)電流在初級線(xiàn)圈銅阻上産生(shēng)的損耗（銅(tóng)損），這部分(fèn)損耗很(hěn)小(xiǎo)。 

7效率 
指次級功率p2與(yǔ)初級功率(lǜ)p1比值的百分比(bǐ)。通常變壓(yā)器的(de)額定(dìng)功率愈大，效率就愈(yù)高。 

8絕(jué)緣電阻 
表示變(biàn)壓器各線(xiàn)圈之間、各(gè)線圈(quān)與鐵(tiě)芯(xīn)之間的(de)絕緣性(xìng)能(néng)。絕緣電阻的高(gāo)低與(yǔ)所使用(yòng)的絕緣材料(liào)的性(xìng)能、溫(wēn)度高低和潮濕(shī)程度有關(guān)。 

三、音頻變壓(yā)器和高頻變(biàn)壓(yā)器特性(xìng)參數 

1頻率響應(yīng) 
指變(biàn)壓(yā)器次(cì)級輸出電壓(yā)随工(gōng)作頻(pín)率變化的(de)特性(xìng)。 

2通頻帶 
如果變壓器在中(zhōng)間頻率的輸出(chū)電壓爲u0，當輸出(chū)電壓（輸入(rù)電壓保持(chí)不變(biàn)）下降(jiàng)到0.707u0時(shí)的頻率範(fàn)圍，稱爲變壓器(qì)的通(tōng)頻帶(dài)b。 

3初、次級阻抗比 
變壓(yā)器初、次(cì)級接入(rù)适當的(de)阻抗ro和(hé)ri,使變壓器(qì)初、次(cì)級阻抗匹配，則(zé)ro和ri的比值(zhí)稱爲(wèi)初、次(cì)級阻抗比(bǐ)。在阻(zǔ)抗匹配的(de)情況(kuàng)下，變壓器工作在zui佳(jiā)狀态(tài)，傳輸效率(lǜ)zui高。 

四、原理演(yǎn)示(shì)

變壓器的基本原理(lǐ)是電磁感應原理，現以單(dān)相雙(shuāng)繞組(zǔ)變壓器爲(wèi)例說(shuō)明(míng)其基本(běn)工作原(yuán)理(lǐ)（如上圖）：當(dāng)一次側繞(rào)組上加上電壓(yā)Ú1時，流過(guò)電流Í1，在(zài)鐵芯中就(jiù)産生交變磁(cí)通Ø1，這些(xiē)磁通稱(chēng)爲(wèi)主磁通，在它作用下(xià)，兩側繞組分别(bié)感應電勢É1，É2，感應電勢公式(shì)爲：e=4.44fnØm 
式(shì)中：e--感(gǎn)應電勢(shì)有(yǒu)效值 
f--頻率(lǜ) 
n--匝數(shù) 
Øm--主磁(cí)通(tōng)大(dà)值 

由(yóu)于二(èr)次繞(rào)組與一次(cì)繞組(zǔ)匝數(shù)不同，感應電勢e1和e2大小也(yě)不同(tóng)，當略去内阻抗(kàng)壓降(jiàng)後，電(diàn)壓Ú1和Ú2大(dà)小也就不同。 

當變(biàn)壓(yā)器(qì)二次(cì)側空載時(shí)，一次(cì)側僅(jǐn)流(liú)過主磁(cí)通的電流(liú)（Í0），這個(gè)電(diàn)流(liú)稱爲激磁(cí)電流。當二次側(cè)加負載(zǎi)流過負(fù)載電流(liú)Í2時(shí)，也在(zài)鐵芯(xīn)中(zhōng)産生磁(cí)通(tōng)，力圖改變主(zhǔ)磁通，但一次電壓不變(biàn)時，主磁(cí)通是不(bú)變(biàn)的，一(yī)次側(cè)就要流過(guò)兩部(bù)分(fèn)電(diàn)流，一(yī)部分爲激(jī)磁電(diàn)流Í0，一(yī)部分爲用(yòng)來平(píng)衡Í2，所以這(zhè)部分(fèn)電流随着(zhe)Í2變化而變(biàn)化。當(dāng)電流(liú)乘(chéng)以匝數(shù)時，就(jiù)是磁(cí)勢。 

上(shàng)述的平衡作用實質上是磁勢(shì)平衡(héng)作用(yòng)，變壓(yā)器就(jiù)是通(tōng)過磁(cí)勢平衡作(zuò)用實(shí)現了(le)一(yī)、二(èr)次側(cè)的能(néng)量傳遞。(end)