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在电器设备和无线电路中,变压器常用作升降电压、匹配阻抗,隔离等。在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。变压器的基本形式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。
变压器和电源一侧连接的线圈叫初级线圈(或叫原边),把变压器和用电设备连接的线圈叫作次级线圈(或副边)。当将变压器的初级线圈接到交流电源上时,铁芯中就会产生变化的磁力线。由于次级线圈绕在同一铁芯上,磁力线切割次级线圈,次级线圈上产生感应电动势,使线圈两端出现电压。因磁力线是交变的,所以次级线圈的电压也是交变的。而且频率与电源频率相同。经理论实,变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关。
变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。在规定的频率和电压下,变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本于磁化电流。
如果次级接上负载,次级线圈就产生电流I2,并因此而产生磁通ф2,ф2的方向与ф1相反,起了互相抵消的作用,使铁心中总的磁通量有所减少,从而使初级自感电压E1减少,其结果使I1增大,可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗,可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压,但是不能改变允许负载消耗的功率。