
变压器是一种变换交流电压、电流和阻抗的装置。当交流电流通过一次线圈时,磁芯(或磁芯)产生交流磁通量,以感应二次线圈中的电压(或电流)。变压器由一个铁芯(或磁芯)和一个有两个或更多绕组的线圈组成。
一、变压器生产原理
在发电机中,无论线圈通过磁场还是磁场通过固定线圈,线圈中都会产生电势。在这两种情况下,磁通量的值保持不变,但与线圈相交的磁通量的数量发生变化,这就是互感原理。变压器是一种利用电磁互感器来变换电压、电流和阻抗的装置。
第二,分类
按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。按防潮分类:开式变压器、密封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类:铁芯变压器(插入铁芯、C芯、铁氧体铁芯)、外壳变压器(插入铁芯、C芯、铁氧体铁芯)、环形变压器、箔式变压器。
按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
按用途分类:电源变压器、调节变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
3.电力变压器特性参数
工频变压器的铁芯损耗与频率有很大的关系,应根据使用频率来设计和使用,即工频。
额定功率可在规定的频率和电压下长时间工作,不超过规定温升的输出功率。
额定电压是指变压器线圈上允许施加的电压,在运行中不得超过规定的电压值。
电压比是指变压器一次电压与二次电压之比。空载电压比与负载电压比存在差异。
空载电流互感器的二次回路打开时,一次回路中仍有一定的电流,称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁芯损耗电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz的电力变压器,空载电流基本上等于磁化电流。
空载损耗是指二次变压器处于开启状态时初级阶段所测得的功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是一次线圈铜电阻空载电流损耗(铜损耗),这是非常小的。
效率是指二次电源P2与一次电源P1之比的百分比。通常变压器的额定功率越大,效率越高。
绝缘电阻是指变压器线圈之间、线圈与铁心之间的绝缘性能。绝缘电阻与所用绝缘材料的性能、温湿度有关。
四、低频变压器技术参数
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是额定功率、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。对于一般低频变压器,主要技术参数有:电压转换比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。
电压比:变压器两组线圈数分别为N1和N2, N1为一次线圈数,N2为二次线圈数。当交流电压加在一次线圈上时,二次线圈两端会产生感应电动势。当N2 > N1时,其感应电动势大于初级阶段施加的电压。这种变压器叫做升压变压器。在N2型中,n称为电压比。当n < 1时,N1 > N2 V1 > V2。变压器是降压变压器。相反,它是一个升压变压器。
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,即式中变压器效率为_;P1是输入功率,P2是输出功率。
当变压器输出功率P2等于输入功率P1时,效率_100 %,变压器不会产生任何损耗。但事实上,没有这样的变压器。变压器在输送电能时经常产生损耗,主要包括铜损耗和铁损耗。铜损耗是指变压器线圈电阻引起的损耗。当电流通过线圈电阻加热时,部分电能转化为热能而损耗。因为线圈通常是由绝缘铜线制成的,所以它们被称为铜损耗。
变压器铁耗包括两个方面。一个是滞后损失。当交流电流通过变压器、磁力线的方向和大小变压器硅钢片的相应变化,导致硅钢片的内部分子相互摩擦,发出热能,从而失去的一部分电能,即磁滞损耗。
另一个是涡流损耗,当变压器工作时。在铁芯中,磁力线通过,在磁力线垂直的平面上产生感应电流。因为这种电流形成一个回路,形成一个涡旋,所以叫做涡流。涡流的存在使铁芯发热,消耗能量。这种损耗称为涡流损耗。
变压器的效率与变压器的功率水平密切相关。一般情况下,功率越大,损耗输出功率比越小,效率越高。反之,功率越小,效率越低。