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变压器原理

变压器原理

  不同类型的变压器有相应的技术要求,可以用相应的技术参数来表示。例如,电力变压器的主要技术参数有:额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、调压率、绝缘性能和耐湿气性。通用低频变压器的主要技术参数有:变化率、频率特性、非线性失真、磁屏蔽、静电屏蔽、效率等。

  变压器原理

  电压比率:

  两组变压器的匝数分别为N1和N2, N1为主要匝数,N2为次要匝数。在一次线圈上施加交流电压,在二次线圈的两端产生感应电动势。当N2 > N1时,感应电动势大于一次电压。这种变压器称为升压变压器;当N2 < N1时,其感应电动势低于一次电压。它被称为降压变压器。

  N = N1 / N2

  其中n为电压比(匝数比)。当n > 1,然后n 1 > N2, U1 > U2,变压器是降压变压器。相反的是升压变压器。

  变压器效率:

  在额定功率下,变压器的输出功率与输入功率之比称为变压器效率,即

  η是变压器的效率;P1是输入功率,P2是输出功率。

  当变压器的输出功率P2等于输入功率P1,效率η= 100%,变压器不会产生任何损失。但事实上,这种变压器是不可用的。当变压器输送电力时,总是有损耗。这种损失主要包括铜的损失和铁的损失。铜损耗是由变压器线圈的电阻引起的。当线圈电阻产生电流时,部分电能转化为热能而损耗。因为线圈通常是用绝缘的铜线缠绕的,所以称为铜损耗。

  变压器铁芯损耗包括两个方面。一个是滞后损失。当交流电流通过变压器时,磁场线的方向和大小通过变压器硅钢片的变化,这使得硅钢片的内部分子相互摩擦,释放热能,从而失去一部分电能,即磁滞损耗。二是变压器的涡流损耗。磁芯有磁通量通过,并在垂直于力线的平面上产生感应电流。由于这种电流在闭合回路中形成螺旋形的环流,故称为涡流。涡流的存在使堆芯升温消耗能量,称为涡流损耗。变压器的效率与变压器的功率大小密切相关。一般来说,功率越大,损耗与输出功率的比值越小,效率越高。相反,功率越低,效率越低。