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原理
參數
性能
絕緣材料
電源
變壓器
電阻
環型變壓器
電(diàn)源變壓(yā)器
變壓器是(shì)變換交(jiāo)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(zhōng)感應出電壓(或(huò)電(diàn)流)。
變(biàn)壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組(zǔ)成(chéng),線圈有兩個或兩個以上的(de)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。
一、分類(lèi)
按冷卻方(fāng)式分類:幹式(自冷)變壓器、油浸(自冷)變壓器、氟化物(蒸發冷卻)變(biàn)壓器。
按防潮方式分(fèn)類:開放式變壓器、灌(guàn)封式變壓器、密封式(shì)變壓器。
按鐵芯或線圈結構分類:芯式變(biàn)壓器(插(chā)片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、殼式變(biàn)壓器(插片鐵(tiě)芯、C型(xíng)鐵芯、鐵(tiě)氧體(tǐ)鐵芯)、環型變壓(yā)器、金(jīn)屬(shǔ)箔變壓器。
按電源相數分(fèn)類:單相變壓器、三相變壓器、多(duō)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(chōng)變壓器。
二、電源變(biàn)壓器的特性參數
1工作頻率
變(biàn)壓器鐵芯損(sǔn)耗與頻率關係很大,故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設計(jì)和使用,這(zhè)種頻率稱(chēng)工作頻率。
2額定功率
在規定的頻率和電壓下,變壓器能長期(qī)工作,而不超過規定溫升的輸出功率。
3額定電壓
指在變壓器(qì)的線圈上所允許施加的電壓,工作時不(bú)得大於規定值。
4電壓比
指變壓器初級(jí)電壓和次級電壓的比值,有空載電(diàn)壓比和負載電壓比的區別。
5空載電流
變壓器次級(jí)開路時,初級仍有一(yī)定的電流,這部分電流稱為空載電流。空載(zǎi)電流由磁化電(diàn)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(huà)電流。
6空載損耗(hào):
指變壓器次(cì)級開路時,在(zài)初級測得功率損耗。主要損耗(hào)是鐵芯損耗,其次是空載電流(liú)在初級線(xiàn)圈銅阻上產生的損耗(銅損),這部(bù)分損耗很小。
7效率(lǜ)
指次級功率P2與初級功率P1比(bǐ)值(zhí)的百分比。通常變壓器的額定功率愈大(dà),效(xiào)率就愈高。
8絕緣電阻(zǔ)
表示變壓器各線(xiàn)圈之間、各線圈與鐵芯之(zhī)間的絕緣性(xìng)能。絕緣電(diàn)阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關。
三、音頻變壓(yā)器和高頻變壓器特(tè)性參數
1頻率響應
指變壓器次級輸出電壓隨(suí)工作頻率變化的特性。
2通頻帶
如果變壓器在中間(jiān)頻率的輸(shū)出(chū)電壓為U0,當輸出電壓(輸入電壓保持不變)下降到0.707U0時的頻率範圍,稱為變壓器的通頻帶B。
3初、次級阻抗比
變壓(yā)器初、次級接入適當的阻抗(kàng)Ro和Ri,使變壓器初、次級(jí)阻抗匹配,則Ro和Ri的比(bǐ)值稱為初、次級阻抗比。在阻抗匹配的情況下,變壓器工作在*佳狀態,傳(chuán)輸效率*高。
四、原理演示
變壓器的基本原(yuán)理是電磁(cí)感應原理,現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理(如上圖):當一次側繞組上加上電壓Ú1時,流(liú)過電流Í1,在鐵芯中就產生交(jiāo)變磁通Ø1,這些磁通稱為主磁通,在它作用下,兩側繞組分別感應電勢É1,É2,感應電勢公(gōng)式為(wéi):E=4.44fNØm
式中:E--感應電勢有效值
f--頻率
N--匝數
Øm--主磁通*大值
由於二次繞組與一次繞組匝數不同,感應電(diàn)勢E1和E2大小也不同,當略去內阻抗壓(yā)降後,電壓Ú1和Ú2大小也就(jiù)不(bú)同。
當變壓器二(èr)次側(cè)空(kōng)載時,一(yī)次側僅(jǐn)流過(guò)主磁通的電流(liú)(Í0),這個電(diàn)流(liú)稱為激磁(cí)電流。當二次側(cè)加負載流過負載電(diàn)流Í2時,也在(zài)鐵芯中產生磁通,力圖改變主磁通,但一次電壓(yā)不(bú)變時(shí),主磁通是不變的,一次側就要流過兩部分電流,一部分為激磁電流Í0,一部分為(wéi)用來平衡Í2,所以這部分電流隨(suí)著Í2變化而變化。當電(diàn)流(liú)乘(chéng)以匝(zā)數時,就是磁勢。
上述的平衡作用實質上是磁(cí)勢平衡作用,變壓器(qì)就是通過磁勢(shì)平衡作用實現了一、二次側的能量傳遞。