變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成。 線圈有兩個或多個繞組。 連接到電源的繞組稱為初級線圈,其余繞組稱為次級線圈。 它可以變換交流電壓、電流和阻抗。 最簡單的鐵芯變壓器由軟磁材料制成的鐵芯和繞在鐵芯上的兩個不同匝數的線圈組成。
鐵芯的作用是加強兩個線圈之間的磁耦合。 為了減少鐵中的渦流和磁滯損耗,鐵芯采用疊層涂漆硅鋼片制成; 兩個線圈之間沒有電氣連接,線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞制。 連接到交流電源的一個線圈稱為初級線圈(或初級線圈),連接到電器的另一個線圈稱為次級線圈(或次級線圈)。
實際的變壓器非常復雜,不可避免地存在銅損(線圈電阻發熱)、鐵損(鐵芯發熱)和漏磁(磁感應線被空氣封閉)等。為了簡化討論,僅討論理想變壓器就介紹到這里了。 理想變壓器要建立的條件是:忽略漏磁通、忽略原、次級線圈的電阻、忽略鐵芯損耗、忽略空載電流(次級線圈通電時初級線圈中的電流)打開)。
例如,當電力變壓器滿載運行時(次級線圈輸出額定功率),它接近理想的變壓器工況。 變壓器是利用電磁感應原理制成的靜態電器。 當變壓器的初級線圈接入交流電源時,鐵芯中產生交變磁通,交變磁通用φ表示。
原、次級線圈中的φ相同,且φ也是簡諧波函數,表為φ=φmsinωt。 根據法拉第電磁感應定律,初級和次級線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt和e2=-N2dφ/dt。 式中,N1、N2分別為原、副線圈匝數。
從圖中可以看出,U1=-e1,U2=e2(初級線圈的物理量用下標1表示,次級線圈的物理量用下標2表示),它們的復數有效值為U1=-E1=jN1ωΦ,U2=E2=-jN2ωΦ,設k=N1/N2,稱為變壓器的變壓比。 由上式可得U1/U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副邊線圈電壓有效值之比等于其匝數比和相位差。初級和次級線圈電壓為π。
則可得:U1/U2=N1/N2
當空載電流可以忽略不計時,I1/I2=-N2/N1,即初級、次級線圈電流的有效值與匝數成反比,相位差為π。
則可得 I1/I2=N2/N1
理想變壓器的初級和次級線圈的功率相等P1=P2。 說明理想變壓器本身沒有功率損耗。 實際的變壓器總是有損耗的,其效率為η=P2/P1。 電力變壓器的效率非常高,達到90%以上。
擴展信息:
變壓器特性參數:
1、工作頻率
變壓器的鐵芯損耗與頻率有很大關系,因此應根據使用頻率進行設計和使用。 該頻率稱為工作頻率。
2、額定功率
在規定的頻率和電壓下變壓器原理,變壓器能長期運行而不超過規定溫升的輸出功率。
3、額定電壓
指允許施加在變壓器線圈上的電壓,運行時不得超過規定值。
4、電壓比
指變壓器的一次電壓與二次電壓之比。 空載電壓比和負載電壓比之間存在差異。
5、空載電流
當變壓器的次級開路時,初級中仍有一定的電流。 這部分電流稱為空載電流。 空載電流由磁化電流(產生磁通)和鐵損電流(由磁芯損耗引起)組成。 對于50Hz的電力變壓器,空載電流基本等于勵磁電流。
6、空載損耗
指二次側開路時在變壓器一次側測得的功率損耗。 主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流在初級線圈銅阻上造成的損耗(銅損)。 這部分損失很小。
7. 效率
指二次功率P2與一次功率P1之比的百分比。 一般來說,變壓器的額定功率越大,效率越高。
8、絕緣電阻
表示變壓器線圈之間以及各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。 絕緣電阻的高低與所用絕緣材料的性能、溫度和濕度有關。
參考:
變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成。 線圈有兩個或多個繞組。 連接到電源的繞組稱為初級線圈變壓器原理,其余繞組稱為次級線圈。 它可以變換交流電壓、電流和阻抗。 較簡單的鐵芯變壓器由軟磁材料制成的鐵芯和繞在鐵芯上的兩個不同匝數的線圈組成,如圖所示。 鐵芯的作用是加強兩個線圈之間的磁耦合。 為了減少鐵中的渦流和磁滯損耗,鐵芯采用疊層涂漆硅鋼片制成; 兩個線圈之間沒有電氣連接,線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞制。 連接到交流電源的一個線圈稱為初級線圈(或初級線圈),連接到電器的另一個線圈稱為次級線圈(或次級線圈)。 實際的變壓器非常復雜,不可避免地存在銅損(線圈電阻發熱)、鐵損(鐵芯發熱)和漏磁(磁感應線被空氣封閉)等。為了簡化討論,僅討論理想變壓器就介紹到這里了。 理想變壓器要建立的條件是:忽略漏磁通、忽略原、次級線圈的電阻、忽略鐵芯損耗、忽略空載電流(次級線圈通電時初級線圈中的電流)打開)。 例如,當電力變壓器滿載運行時(次級線圈輸出額定功率),它接近理想的變壓器工況。 變壓器是利用電磁感應原理制成的靜態電器。 當變壓器的初級線圈接入交流電源時,鐵芯中產生交變磁通,交變磁通用φ表示。 原、次級線圈中的φ相同,且φ也是簡諧波函數,表為φ=φmsinωt。 根據法拉第電磁感應定律,初級和次級線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt和e2=-N2dφ/dt。 式中,N1、N2分別為原、副線圈匝數。 從圖中可以看出,U1=-e1,U2=e2(初級線圈的物理量用下標1表示,次級線圈的物理量用下標2表示),它們的復數有效值為U1=-E1=jN1ωΦ,U2=E2=-jN2ωΦ,設k=N1/N2,稱為變壓器的變壓比。 由上式可得U1/U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副邊線圈電壓有效值之比等于其匝數比和相位差。初級和次級線圈電壓為π。 則可得:U1/U2=N1/N2。 當空載電流可以忽略不計時,I1/I2=-N2/N1,即初級、次級線圈電流的有效值與匝數成反比,相位差為π。 I1/I2=N2/N1。 理想變壓器的初級和次級線圈的功率相等P1=P2。 說明理想變壓器本身沒有功率損耗。 實際的變壓器總是有損耗的,其效率為η=P2/P1。 電力變壓器的效率非常高,達到90%以上。 如果您想了解更多相關信息,可以咨詢深圳市喜德盛電子有限公司,謝謝!
根據法拉第電磁感應定律和楞次定律,簡單的解釋如下:當原線圈(即原來有電的線圈組)中的電流增大時,該線圈在鐵中產生的磁場磁芯也增大(磁場方向可以通過右手螺旋定則判斷)。 這時,次級線圈(即原本沒有通電的那組線圈)就會產生感應電流。 感應電流的方向與初級線圈中電流的方向相反(這樣的結果 次級線圈中電流產生的磁場方向與次級線圈中電流產生的磁場方向相反)初級線圈)。
當初級線圈中的電流減小時,鐵芯上的電流產生的磁場也減弱。 此時,在次級線圈中產生與初級線圈中的電流方向相同的電流。 該電流在鐵芯上產生的磁場方向與初級線圈的磁場方向相同。 鐵芯中的初級線圈產生的磁場方向相同。
如果這種變化繼續下去,由于初級線圈中電流的變化,次級線圈中將產生電流。 這就是變壓器的工作原理。