變壓器的物理原理
變壓器的原理:
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,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)。
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,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的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其餘的繞組叫次級線圈。在發電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應電勢,此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動,這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感效應,變換電壓,電流和阻抗的器件。
變壓器的作用:
1、保證用電安全和滿足各種不同電器隊電玉的需求。
2、利用變壓器將高壓降低。
3、變壓器還具有變換電流的作用。
4、變壓器還具有變換阻抗的作用。
變壓器的主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。
變壓器的分類:
按冷卻方式分類:乾式(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、脈衝變壓器。
工作頻率
變壓器鐵芯損耗與頻率關係很大,故應根據使用頻率來設計和使用,這種頻率稱工作頻率。
額定功率
在規定的頻率和電壓下,變壓器能長期工作,而不超過規定溫升的輸出功率。
額定電壓
指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓,工作時不得大於規定值。
電壓比
指變壓器初級電壓和次級電壓的比值,有空載電壓比和負載電壓比的區別。
空載電流
變壓器次級開路時,初級仍有一定的電流,這部分電流稱爲空載電流。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。對於50Hz電源變壓器而言,空載電流基本上等於磁化電流。
空載損耗
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銅阻上產生的損耗(銅損),這部分損耗很小。
效率
指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常同體積下,變壓器的額定功率愈大,效率就愈高。
絕緣電阻
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用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮溼程度有關。
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