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变压器的工作原理

来源:未知 编辑:西安天正电气 时间:2015-10-08 01:49

     根据法拉弟电磁感应定律和楞次定律,简单说明如下:当原线圈(就是本来就有电的那组线圈)中的电流增大时,这个线圈在铁芯中产生的磁场也增强(磁场的方向可以用右手螺旋定则来判断),这时,在副线圈(就是原本没有通电的那组线圈)上就要产生感应电流,感应电流的方向与原线圈中的电流方向相反(这样的结果是副线圈中的电流产生的磁场的方向与原线圈中的电流产生的磁场的方向相反)。
当原线圈中的电流在减小时,电流在铁芯上产生的磁场也减弱,这时在副线圈中就产生了与原线圈电流方向相同的电流,这个电流在铁芯上产生的磁场方向与原线圈在铁芯中产生的磁场方向相同。

变压器的工作原理
一、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。

二、电源变压器的特性参数
1,工作频率
变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。
2,额定功率
在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。
3,额定电压
指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。
4,电压比
指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。
5,空载电流
变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,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。对于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,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。
7,效率
指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。
8,绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

三、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的特性。
2,通频带
如果变压器在中间频率的输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0.707U0时的频率范围,称为变压器的通频带B。
3,初、次级阻抗比
变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下,变压器工作在最佳状态,传输效率最高。
变压器铁芯绕线原理图
四、原理演示
  变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理(如上图):当一次侧绕组上加上电压Ú1时,流过电流Í1,在铁芯中就产生 交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势É1,É2,感应电势公式为:E=4.44fNØm
式中:E--感应电势有效值
f--频率
N--匝数
Øm--主磁通最大值

由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压Ú1和Ú2大小也就不同。

当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(Í0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改 变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流Í0,一部分为用来平衡Í2,所以这部分电流随着Í2变化而变 化。当电流乘以匝数时,就是磁势。

上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。

变压器的制作原理
在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。
变压器空载运行原理图
变压器与变频器的区别
变频器:通过它调整能够达到所需要的用电频率(50hz,60hz等),来满足我们对用电的特殊需要。

变压器变频器
变压器:一般为“降压器”,常见于小区附近或工厂附近,它的作用是将超高的电压降到我们居民正常用电电压,满足人们的日常用电。
 
  变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,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的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。

如此变化下去,原线圈中由于电流的改变,就在副线圈中产生了电流。这就是变压器的工作原理。

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