什么是變壓器?

變壓器通過(guò)使用電磁互感將電能從一個(gè)電路傳輸到另一個(gè)電路。其主要目的是將一個(gè)電壓電平的功率轉換為相同頻率的交流功率到另一個(gè)電平。沒(méi)有變壓器，電力的廣泛分布將是不切實(shí)際的。

變壓器怎么操作

變壓器是用于將能量從一個(gè)AC電路傳遞到另一個(gè)AC電路的靜態(tài)設備(沒(méi)有移動(dòng)部件)。這種能量轉移可能涉及電壓的增加或減少，但兩個(gè)電路的頻率相同。當轉換發(fā)生在電壓增加時(shí)，它被稱(chēng)為升壓變壓器。當電壓降低時(shí)，它被稱(chēng)為降壓變壓器。它們實(shí)現了交流電壓的這種變化，幾乎沒(méi)有功率損失。變壓器可以在方便的電壓下發(fā)電，將其升壓到非常高的電壓以進(jìn)行長(cháng)距離傳輸，然后將其降壓以實(shí)現實(shí)際分配。

基本變壓器(圖1)由纏繞在鐵芯上并通過(guò)磁通連接在一起的兩個(gè)線(xiàn)圈組成。需要交流電源的變化電流以在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量，使得來(lái)自一個(gè)繞組的電能被引入另一個(gè)繞組中。從電源接收功率的繞組稱(chēng)為初級繞組，而向負載供電的繞組稱(chēng)為次級繞組。當AC電壓施加到初級線(xiàn)圈時(shí)，所產(chǎn)生的電流建立了不斷變化的磁場(chǎng)。當該磁場(chǎng)膨脹和坍塌時(shí)，它會(huì )在次級繞組中引起交流電壓。初級的AC頻率在次級中引入相同的頻率。

變壓器怎么設計

變壓器的操作原理基于互感。當圍繞一個(gè)導體的磁場(chǎng)穿過(guò)另一個(gè)導體時(shí)，會(huì )發(fā)生相互感應，從而在其中產(chǎn)生電壓。通過(guò)將導體形成為線(xiàn)圈并將它們纏繞在共同的磁芯上可以增加這種效果。

當變壓器的初級線(xiàn)圈連接到交流電壓時(shí)，初級線(xiàn)圈中將存在稱(chēng)為勵磁電流的電流。這個(gè)激勵電流建立了一個(gè)交流磁通，它連接匝并在兩個(gè)繞組中感應出電壓。在初級中感應的自感應電壓是反電壓，極性相反并且在幅度上與施加的電壓幾乎相等。這將激勵電流限制在相對較低的值。初級激勵電流滯后施加的電壓大約90度，因為線(xiàn)圈主要是電感性的并且具有非常小的電阻。次級繞組中感應的電壓是互感的結果。由于典型的電力變壓器具有幾乎100%的磁鏈，所以在次級線(xiàn)圈的每匝中將感應出相同的電壓。

變壓器纏繞在由鋼板堆疊或疊片制成的芯上。磁芯確保初級和次級繞組之間的良好磁性連接。渦流是由交流電引起的，該交流電在變壓器本身的磁芯中感應出電壓。因為鐵芯是導體，所以它通過(guò)感應電壓產(chǎn)生電流。通過(guò)層疊芯，渦流的路徑顯著(zhù)減小，從而減少熱量和功率損失。通過(guò)層壓板的平坦表面上的薄絕緣材料涂層防止渦流從層壓流到層壓。確實(shí)存在的渦流非常小并且表示在核心中作為熱量消耗的浪費的功率。