變壓器工作原理(lǐ)

更新(xīn)更新時間:2020-03-24      點擊次數(shù):1298

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線(xiàn)圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便産生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。變壓(yā)器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈(quān)有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞(rào)組叫初級線(xiàn)圈,其餘的繞組叫次級線圈。 

一、分(fèn)類 

按冷卻(què)方式分類(lèi):幹式(自冷)變壓器、油浸(自冷)變壓器、氟化物(蒸發冷卻)變壓器(qì)。 
按防潮方式分類:開放(fàng)式變壓器、灌(guàn)封式變壓器、密封(fēng)式(shì)變壓器。 
按鐵芯或線圈結構分類(lèi):芯式變壓器(插片(piàn)鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、殼式變壓(yā)器(插片鐵芯、C型(xíng)鐵芯、鐵氧體鐵芯)、環型變壓器、金屬箔變壓器。 
按電源相(xiàng)數(shù)分類:單相變壓器、三相(xiàng)變壓器、多(duō)相變壓器。 
按用途分類:電源變壓器(qì)、調壓變壓器、音頻(pín)變壓器、中頻(pín)變壓(yā)器、高頻變(biàn)壓器、脈沖變壓器。 

二、電源變(biàn)壓器的特性參(cān)數(shù) 

1工作(zuò)頻率 
變壓器鐵芯損耗與頻率關系(xì)很大,故應(yīng)根據使用頻率來設計和使用,這種頻率稱(chēng)工作頻率(lǜ)。 

2額(é)定功率 
在規定的頻率和電壓下,變壓器能長期工作,而不超(chāo)過規定(dìng)溫升的輸出功率。 

3額定電壓 
指在變壓器的線圈上所(suǒ)允許施加的電壓(yā),工作時不得大(dà)于規定(dìng)值。 

4電壓比 
指變壓器(qì)初級電壓(yā)和次級電壓的比值,有空載電壓比(bǐ)和負載電壓比的(de)區别。 

5空載電流 
變壓(yā)器次級開路時,初級仍(réng)有一定的(de)電流,這部分電流稱爲空載電流。空載電流由磁化電流(産生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成。對于50Hz電源變壓器而言,空(kōng)載電流基本上等于磁化電流。 

6空(kōng)載損耗: 
指變壓器次級開路時,在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流在初級線圈(quān)銅阻上産生的損耗(銅損),這部分損(sǔn)耗很小。 

7效率 
指次級功率P2與(yǔ)初級功(gōng)率(lǜ)P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大,效率(lǜ)就愈高。 

8絕緣電阻(zǔ) 
表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使(shǐ)用的絕緣材料(liào)的性能、溫(wēn)度高低和潮濕程度有關。 

三、音(yīn)頻變壓器和高頻變(biàn)壓器特(tè)性(xìng)參數 

1頻率響應 
指變壓器次級輸出電壓随工作頻率變化的特性。 

2通頻帶 
如果變壓器在中(zhōng)間頻率的輸出電壓(yā)爲U0,當輸出(chū)電壓(yā)(輸入電壓保持不變)下降到0.707U0時的頻(pín)率範圍,稱爲變壓器的通頻帶B 

3初、次級阻抗比 
變壓(yā)器初、次(cì)級接入适當的阻抗Ro和(hé)Ri,使變壓器初、次級阻抗匹(pǐ)配,則RoRi的比值稱爲初、次(cì)級阻抗比(bǐ)。在阻抗匹配的情況下,變壓器(qì)工作(zuò)在zui佳狀态,傳輸效率zui高。 

四(sì)、原理演示

變壓器的基(jī)本原理(lǐ)是電磁感應原理,現以單相雙繞組變壓器爲例說明(míng)其基本工作原(yuán)理(如上(shàng)圖):當一次(cì)側繞組上加上電壓Ú1時,流過電流Í1,在(zài)鐵芯(xīn)中就産生交變磁(cí)通Ø1,這些磁通(tōng)稱爲主磁通(tōng),在它作用下,兩側繞組(zǔ)分别感應電勢É1É2,感應電勢公式爲:E=4.44fNØm 
式(shì)中:E--感應電勢有(yǒu)效值 
f--頻率 
N--匝數 
Øm--主磁(cí)通大值 

由(yóu)于二(èr)次繞組與一次繞組匝數(shù)不同,感應電勢E1E2大小(xiǎo)也不同(tóng),當略去内阻抗壓(yā)降後,電壓Ú1Ú2大小也就不同。 

當變壓器二次側空載時,一次(cì)側僅流過主磁(cí)通的電流(Í0),這個電流稱爲激磁電流。當二(èr)次側加負載流過負載電流Í2時,也在鐵芯(xīn)中産生磁通,力(lì)圖改變(biàn)主(zhǔ)磁通,但一次電(diàn)壓(yā)不變時,主磁通是不變的,一(yī)次側(cè)就要(yào)流過兩部分電流,一部分爲激磁電流Í0,一部分爲用來平衡Í2,所以這(zhè)部分電(diàn)流随着Í2變化而變化。當電流乘以匝數時,就是(shì)磁勢。 

上述(shù)的平衡作用(yòng)實質上(shàng)是磁勢(shì)平衡作用,變壓(yā)器(qì)就是通過磁勢平衡作用實(shí)現了(le)一、二次側(cè)的能(néng)量傳遞。(end)

 

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