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變壓器工作原理

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變壓器工作原理

發布日期:2018-06-08 作者:維修 點擊:

  

內蒙變壓器維修


   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。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。最簡單的鐵心變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個匝數不等的線圈構成,如圖所示。

  

  變壓器原理變壓器原理鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內渦流和磁滯損耗,鐵心由塗漆的矽鋼片疊壓而成;兩個線圈之間沒有電的聯係,線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞成。一個線圈接交流電源稱為初級線圈(或原線圈),另一個線圈接用電器稱為次級線圈(或副線圈)。實際的變壓器是很複雜的,不可避免地存在銅損(線圈電阻發熱)、鐵損(鐵心發熱)和漏磁(經空氣閉合的磁感應線)等,為了簡化討論這裏隻介紹理想變壓器。理想變壓器成立的條件是:忽略漏磁通,忽略原、副線圈的電阻,忽略鐵心的損耗,忽略空載電流(副線圈開路原線圈線圈中的電流)。例如電力變壓器在滿載運行時(副線圈輸出額定功率)即接近理想變壓器情況。

  

  變壓器是利用電磁感應原理製成的靜止用電器。當變壓器的原線圈接在交流電源上時,鐵心中便產生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡諧函數,表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應定律可知,原、副線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標1表示,副線圈物理量用下角標2表示),其複有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等於其匝數比而且原、副線圈電壓的位相差為π。

  

  一般常用變壓器的分類可歸納如下:

  

  1、按相數分:

  

  1)單相變壓器:用於單相負荷和三相變壓器組。

  

  2)三相變壓器:用於三相係統的升、降電壓。

  

  2、按冷卻方式分:

  

  1)幹式變壓器:依靠空氣對流進行自然冷卻或增加風機冷卻,多用於高層建築、高速收費站點用電及局部照明、電子線路等小容量變壓器。

  

  2)油浸式變壓器:依靠油作冷卻介質、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。

  

  3、按用途分:

  

  1)電力變壓器:用於輸配電係統的升、降電壓。

  

  2)儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器、用於測量儀表和繼電保護裝置。

  

  3)試驗變壓器:能產生高壓,對電氣設備進行高壓試驗。

  

  4)特種變壓器:如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器、電容式變壓器、移相變壓器等。

  

  4、按繞組形式分:

  

  1)雙繞組變壓器:用於連接電力係統中的兩個電壓等級。

  

  2)三繞組變壓器:一般用於電力係統區域變電站中,連接三個電壓等級。

  

  3)自耦變電器:用於連接不同電壓的電力係統。也可做為普通的升壓或降後變壓器用。

  

  5、按鐵芯形式分:

  

  1)芯式變壓器:用於高壓的電力變壓器。

  

  2)非晶合金變壓器:非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料,空載電流下降約80%,是節能效果較理想的配電變壓器,特別適用於農村電網和發展中地區等負載率較低地方。

  

  3)殼式變壓器:用於大電流的特殊變壓器,如電爐變壓器、電焊變壓器;或用於電子儀器及電視、收音機等的電源變壓器。


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