变压器的原理及结构,变压器的工作原理与结构
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|来源:亚洲流体网络变压器用于转换交流电压、电流和阻抗。变压器的原理是,当初级线圈中通过交流电流时,铁芯(磁芯)中产生交变磁通,次级线圈中感应出电压(电流)。变压器的结构由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有多个绕组,连接电源的绕组称为初级线圈,其余绕组称为次级线圈。 1.变压器制造原理:在发电机中,无论线圈在磁场中移动还是磁场在静止线圈中移动,线圈中都会感应出电势。链条本身并没有变化,但当它与线圈相交时,链条内的磁通量发生变化,这就是互感原理。变压器是利用电磁互感来转换电压、电流和阻抗的装置。 2、变压器按冷却方式分为干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化(蒸发冷却)变压器。按防潮方法分类:敞开式变压器、罐式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类:铁芯式变压器(刀片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(刀片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环形变压器、金属箔变压器。电源按相数分类: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、恒压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
3、电力变压器的特性参数工作频率:由于变压器的铁损与频率有很大的关系,所以必须根据工作频率来设计和使用,这个频率称为工作频率。额定功率:在规定的频率和电压下,变压器能长期运行而不超过规定温升的输出功率。额定电压:是指变压器线圈上可施加的电压,工作时不得超过规定值。电压比:指变压器的一次电压与二次电压之比,空载电压比与负载电压比是有区别的。空载电流:即使变压器次级侧开路,初级侧仍有恒定电流流过。这部分电流称为空载电流。空载电流由励磁电流(产生磁通)和铁损电流(铁损引起的电流)组成。对于50Hz电源变压器,空载电流基本上等于磁化电流。空载损耗:指变压器二次侧开路时在一次侧测得的功率损耗。主要损耗是铁损,其次是初级线圈因空载电流产生铜阻而产生的损耗(铜损),但这部分损耗很小。效率:指次级功率P2与初级功率P1之比的百分比。一般来说,变压器的额定功率越高,效率越高。绝缘电阻:表示变压器线圈之间以及各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻与所用绝缘材料的性能、温度、湿度有关。 4、音频变压器和高频变压器的特性参数频率响应:是指变压器次级输出电压随工作频率而变化的特性。通带:若变压器中频输出电压为U0,则输出电压(输入电压不变)降至0.707U0的频率范围称为变压器通带B。原边和副边阻抗比:将变压器的原边和副边阻抗连接到适当的阻抗Ro和Ri,使变压器原边和副边的阻抗匹配。在这种情况下,Ro 和Ri 的比率称为初级与次级阻抗比。对于阻抗匹配,变压器工作在最佳状态,提供最高的传输效率。五、低频变压器技术参数
在变压器原理结构图中,有不同类型变压器对应的技术要求,可以用相应的技术参数来表示。例如,电力变压器的主要技术参数有额定功率、额定电压及电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能、防潮性能等。常见低频变压器的主要技术参数有变比、频率特性、非线性失真、磁静电屏蔽、效率等。电压比:两个变压器线圈的匝数分别为N1和N2,其中N1为初级侧,N2为次级侧。当交流电压施加到初级线圈时,次级线圈上会产生感应电动势。对于N2N1的情况,感应电动势大于施加在原边的电压,因此这样的变压器称为升压变压器:对于N2的情况,式中的n称为电压比(匝数)比率)。对于n1、N1N2、V1V2,变压器变为降压变压器。与之相反的是升压变压器。变压器效率:变压器在额定功率下的输出功率与输入功率的比值称为变压器效率,即为变压器的效率,P1为输入功率,P2为输出功率。当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时,效率等于100%,变压器没有损耗。然而,实际上这样的变压器并不存在。变压器在传输电能时总会产生损耗,这些损耗主要包括铜损和铁损。铜损是指变压器线圈的电阻引起的损耗。当电流流过线圈电阻并升温时,部分电能转化为热能并损失掉。线圈一般由绝缘铜线制成,因此称为铜损。变压器铁损有两个方面。一是磁滞损耗,当交流电流流过变压器时,穿过变压器硅钢片的磁力线方向和大小发生变化,导致硅钢片内的分子相互摩擦而释放热量。这会导致一些电能损失。这就是磁滞损耗。另一个是变压器运行时的涡流损耗。磁力线穿过铁芯,在垂直于磁力线的平面内产生感应电流,并且此电流形成闭合回路,形成环流,因而得名涡流。涡流。涡流的存在使铁芯发热并消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。变压器的效率与变压器的功率等级密切相关,一般功率越大,损耗与输出功率之比越小,效率越高。反之,功率越低,效率就越低。来源:亚洲流体网








