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一个简单的单相变压器由两块导电体组成。当其中一块导电体有一些不定量的电流(如交流电或脉冲式的直流电)通过,便会产生变动的磁场。根据电磁的互感原理,这变动的磁场会使第二块导电体产生电势差。假如第二块导电体是一条闭合电路的一部份,那么该闭合电路便会产生电流。电力于是得以传送。 在通用的变压器中,有关的导电体是由(多数为铜质的)电线组成线圈,因为线圈所产生的磁场要比一条笔直的电线大得多。 其原理是变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。初级线圈、次级线圈的电压VS,VP和两者的绕线的匝数NS,NP之间有正比的关系:至于变压器两方之间的电流或电压比例,则取决于两方电路线圈的圈数。圈数较多的一方电压较高但电流较小,反之亦然。如果撇除泄漏等因素,变压器两方的电压比例相等于两方的线圈圈数比例,亦即电压与圈数成正比。
在电子里,经常能看到变压器的身影,常见的是在电源里作为变换电压、隔离来使用。简单的说,初、次级线圈的电压比等于初、次级线圈的匝数比,因此,想要输出不同的电压,改变线圈的匝数比就可以实现了。根据变压器的工作频率不同,一般可以分成低频变压器和高频变压器,例如,日常生活中,工频交流电的频率是50Hz,我们把工作在这一频率下的变压器叫做低频变压器;而高频变压器的工作频率可达几十kHz到几百kHz。
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变压器工作原理是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。变压器的主要分类一般常用变压器的分类可归纳如下:单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组。三相变压器:用于三相系统的升、降电压。按冷却方式分:干式变压器:依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却,多用于高层建筑、高速收费站点用电及部照明、电子线路等小容量变压器。油浸式变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。电力变压器:用于输配电系统的升、降电压。仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器、电容式变压器、移相变压器等。按绕组形式分:双绕组变压器:用于连接电力系统中的两个电压等级。三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。按铁芯形式分:芯式变压器:用于高压的电力变压器。非晶合金变压器:非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料,空载电流下降约80%,是效果较理想的配电变压器,适用于农村电网和发展中地区等负载率较低地方。
当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。