變壓器的工作原理,變壓器的工作原理和作用

2022-02-14 21:47:45 字數 6498 閱讀 2727

1樓:愛我家菜菜

工作原理

變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件, 當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。

基本組成

變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、引線)、變壓器油、(圖2)油箱和冷卻裝置、調壓裝置、保護裝置(吸溼器、安全氣道、氣體繼電器、儲油櫃及測溫裝置等)和出線套管。

1、鐵芯

鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常由含矽量較高,厚度分別為0.35 mm\0.3mm\0.27 mm,由表面塗有絕緣漆的熱軋或冷軋矽鋼片疊裝而成。

鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分,鐵芯柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用。

鐵芯結構的基本形式有心式和殼式兩種。

2、繞組

繞組是變壓器的電路部分,它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。

2樓:

變壓器 bian ya qi利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心(磁芯)。在電器裝置和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗,安全隔離等。變壓器的功能主要有:

電壓變換;電流變換,阻抗變換;隔離;穩壓(磁飽和變壓器);自耦變壓器;高壓變壓器(乾式和油浸式)等,變壓器常用的鐵芯形狀一般有e型和c型鐵芯,xed型,ed型cd型。

變壓器按用途可以分為:配電變壓器、 電力變壓器 、 全密封變壓器、組合式變壓器、 乾式變壓器、 單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器 試驗變壓器 轉角變壓器 大電流變壓器 勵磁變壓器 。

變壓器的最基本型式,包括兩組繞有導線之線圈,並且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流於其中之一組線圈時,於另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓,而感應的電壓大小取決於兩線圈耦合及磁交鏈之程度。

一般指連線交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(primary coil);而跨於此線圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應電壓可能大於或小於一次電壓,是由一次線圈與二次線圈間的「匝數比」所決定的。

因此,變壓器區分為升壓與降壓變壓器兩種。

大部分的變壓器均有固定的鐵芯,其上繞有一次與二次的線圈。基於鐵材的高導磁性,大部分磁通量侷限在鐵芯裡,因此,兩組線圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中,線圈與鐵芯二者間緊密地結合,其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。

因此,變壓器之匝數比,一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由於此項升壓與降壓的功能,使得變壓器已成為現代化電力系統之一重要附屬物,提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經濟,至於降壓變壓器,它使得電力運用方面更加多元化,可以這樣說,沒有變壓器,現代工業實無法達到目前發展的現況。

電子變壓器除了體積較小外,在電力變壓器與電子變壓器二者之間,並沒有明確的分界線。一般提供50hz電力網路之電源均非常龐大,它可能是涵蓋有半個洲地區那般大的容量。電子裝置的電力限制,通常受限於整流、放大,與系統其它元件的能力,其中有些部分屬放大電力者,但如與電力系統發電能力相比較,它仍然歸屬於小電力之範圍。

3樓:匿名使用者

變壓器只能對交流電實現變壓。它實際是在一個磁芯上繞上了兩組線圈,其它接輸入端的叫初級,輸出一端叫次級。輸入交流電,產生交變磁場,次級線圈感應磁場變化,從而產生電動勢。

電動勢的大小 與通過線圈的磁通量變化率相關,線圈繞的越多,磁通量變化率越大,感應出的電動勢越大。如輸入端線圈繞數為 n1, 輸出端繞數 n2,輸入電壓u1,輸出電壓u2

則有 u1 /u2 = n1 / n2.

電流在大小和次級負載電阻有關。 次級電流 = u2 /r理想情況(沒有磁洩露,沒有電熱損耗)下,在不接負載的時候,次級是沒有電流的。

4樓:匿名使用者

調變壓器分接頭或是提高機端電壓等,變壓器電壓升高,整個線路的電壓水平等升高了。不是都加在變壓器上的。

5樓:秋草

變壓器怎麼能增加電壓而減小電流根據電磁感應原理,通過變壓器把電壓升高,根據歐姆定理,電阻不變,電壓升高,電流減小

6樓:匿名使用者

傳輸同功率的情況下,電壓越高,電流可以小,p=ui 電流小輸電線路的銅耗(電阻損耗)小!p=ir*r

7樓:匿名使用者

變壓器的工作原理 是電磁感應原理。變壓器的損耗是很小的,要將發電(電壓較低)功率送出必須升壓,如初級380v升至10000v,就通過升壓變壓器(初、次級線圈匝數比),因輸入功率與輸功率是相等的,n1=n2=i1u1=i2u2.。

8樓:小白菜love木木

變壓器的原理互感現象。變壓器分原線圈和副線圈,u1/u2=n1/n2,i1/i2=n2/n1u為電壓,i為電流,n為線圈札數。你把這兩個式子寫出來就明白了。

電路上的損失功率是p=i^2r。電阻不變。所以高壓輸電可以減小損失。

9樓:匿名使用者

理想變壓器的公式:u1=nu2 (u1為一次側,u2為二次側)i1=(1/n)i2 (i1為一次側電流,i2為二次側電流)z1=n*nzl (zl是負載阻抗,z1是負載阻抗折算到一次側的阻抗)

上述式子中n為變比,是由繞組匝數決定的,如你所說的情況,n應該是大於一的。

ps:上述電流都取流入同名端為正方向,電壓電流為關聯方向。

10樓:匿名使用者

上海碩工電器,專業生產變壓器。

11樓:匿名使用者

同學,發電機發的功率是一定的,所以到變壓器這來的功率也是一定的,根據p=ui,變壓器兩邊的功率也是一定的,幾乎可以認定為相等吧,電壓升高了電流自然下降了。你問變壓器是如何把電壓升高的,簡單來說,變壓器是由繞組和鐵芯組成的,這個你們書本上應該有,而兩邊的繞組線圈數是不等的,鐵芯中的磁通一定的,根據電磁感應原理,如是線圈數多的一邊電壓就高,其實升壓變壓器和降壓變壓器只不過是原副邊換了下而已。線路中的損耗根據w=i²rt計算而來,這是定理裡的公式,其他的什麼u2t/r 只是轉換而來的,所以電流越小損耗越小,而u2t/r 這個公式裡的u指的是線路電阻兩端的電壓,而不是變壓器輸出來的電壓。ok?

變壓器的工作原理和作用

12樓:暴走少女

一、工作原理

變壓器的工作原理是用電磁感應原理工作的。變壓器有兩組線圈。初級線圈和次級線圈。

次級線圈在初級線圈外邊。當初級線圈通上交流電時,變壓器鐵芯產生交變磁場,次級線圈就產生感應電動勢。變壓器的線圈的匝數比等於電壓比。

例如:初級線圈是500匝,次級線圈是250匝,初級通上220v交流電,次級電壓就是110v。變壓器能降壓也能升壓。

如果初級線圈比次級線圈圈數少就是升壓變壓器,可將低電壓升為高電壓。

二、作用

1、保證用電安全和滿足各種不同電器隊電玉的需求。

2、利用變壓器將高壓降低。

3、變壓器還具有變換電流的作用。

4、變壓器還具有變換阻抗的作用。

擴充套件資料:

一、特徵引數

1、工作頻率

變壓器鐵芯損耗與頻率關係很大,故應根據使用頻率來設計和使用,這種頻率稱工作頻率。

2、額定功率

在規定的頻率和電壓下,變壓器能長期工作而不超過規定溫升的輸出功率。

3、額定電壓

指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓,工作時不得大於規定值。

二、生活中常見變壓器及其應用

1、中頻變壓器

2、電源變壓器

在日常生活中,各種家用電器所使用的電壓不同。家用電器都是使用低壓直流電源工作的需要用電源變壓器把220 v交流市電變換成低壓交流電,再通過二極體整流,電容器濾波,形成直流電供電器工作。

而且在這個轉變過程中,自身的能量損耗較小,從而達到了方便、經濟的目的。電視機映象管需要上萬伏的電壓來工作,是由「行輸出變壓器」供給的。

3、開關電源變壓器

開關電源變壓器是彩色電視機開關穩壓電源中的重要器件,它是—種脈衝變壓器。其作用是進行功率傳送,為彩電整機提供所需的電源電壓以及實現輸入與輸出的可靠電隔離。

13樓:匿名使用者

變壓器的工作原理是用電磁感應原理工作的。變壓器有兩組線圈。初級線圈和次級線圈。

次級線圈在初級線圈外邊。當初級線圈通上交流電時,變壓器鐵芯產生交變磁場,次級線圈就產生感應電動勢。變壓器的線圈的匝數比等於電壓比。

14樓:匿名使用者

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置(23字)

在電器裝置和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗等作用(25字)

15樓:匿名使用者

根據電磁感應定律將交流電變換為同頻率不同電壓的交流電的非旋轉式電機。變壓器有多種功能:① 高效、經濟、 方便地升高電壓,減小電流,以滿足遠距離、大功率輸電的要求;②方便地降低電壓,利於近距離供電,或進一步降低到安全電壓(如8伏、12伏、24伏等 ) ,以保證人身安全;③變換電流;④變換阻抗;⑤變換相數;⑥變換相角;⑦既不變換電壓,也不變換電流和相角,只是以1∶1的變比將其兩側的電路用高強度絕緣予以隔離。

變壓器在電力系統中幾乎起著和發電機同樣重要的作用。

基本結構 變壓器(以最簡單的雙繞組變壓器為例)主要由兩個繞組和穿過這兩個繞組的共同磁路構成。與電源相連 ,取得電功率的繞組稱原繞組或一次繞組 ;與負載相連,輸出電功率的稱副繞組或二次繞組。為加強磁場、提高效率,通常將兩繞組套在鐵心上。

磁通的絕大部分通過鐵心,這部分磁通稱主磁通,它交鏈原、副繞組。只環鏈一個繞組的稱漏磁通,它遠小於主磁通。

變壓器鐵心一般用0.35或0.5毫米厚的兩面塗有絕緣層的矽鋼片疊成或捲成。

變壓器鐵心分為芯式和殼式兩大類。通常芯式鐵心用於高電壓、小容量的變壓器;殼式鐵心則用於低電壓、大容量的變壓器。鐵心中通過交變磁通後將產生磁滯損耗和渦流損耗,也會引起副邊電壓的波形畸變和對原邊電壓的相位移。

因此,高頻中有用鐵氧體材料製作鐵心的。頻率更高或精度要求極高時,常用非鐵磁材料(其磁效能與空氣非常接近)製作心子,這種變壓器稱作空心變壓器。

變壓器繞組由銅或鋁的絕緣扁導線或圓導線繞成 。原、副繞組匝數不同,電壓不同。

大型變壓器還有冷卻系統、保護裝置、出線裝置和油箱等部分。

工作原理 變壓器基本工作原理是電磁感應定律。繞組中感應電動勢等於匝數n與磁通變化率dφ/dt的乘積。在變壓器中,交流電每交變一次,主磁通由正向最大值(+φm)變成反向最大值(-φm),又從-φm變為+φm 。

變化絕對值為|+φm-(-φm)|+|-φm-(+φm)|=4φm。對於頻率為f的交流電,主磁通的平均變化率(絕對值)為4fφm。 此值乘以 n 和正弦交流的波形因數 (有效值與整流平均值之比)1.

11,即得繞組感應電動勢(有效值)e為

e=4.44fnφm

設原 、副繞組的匝數分別為n1、n2,則二者產生的感應電動勢分別為e1=4.44fn1φm和 e2=4.44fn2φm。

即兩電動勢之比為兩繞組的匝數比。由於變壓器漏磁及繞組電阻都很小,在工程上繞組的漏磁阻抗電壓降可略去不計,而將原、副邊電壓u1、u2 分別視作各自的感應電動勢e1及e2 。故原 、副繞組匝數比n近似等於其電壓比(即變壓比,簡稱變比)。

副繞組端接入負載時,即產生感生電流向負載供電。據楞次定律,這一感生電流對主磁通起阻礙變化的作用。故當接入負載或負載電流增大時,部分抵消了主磁通而使原繞組的自感電動勢也減弱。

又據歐姆定律,原繞組自感電動勢的減弱將導致原繞組電流增大,使被抵消的主磁通又得到補償,仍保持為空載時的磁通量,用相量可表示為

式中、分別為原、副邊電流相量,為勵磁電流相量。由於一般很小,故可近似認為 。於是兩電流值之比。

即原、副繞組電流之比等於其匝數比的倒數。原繞組輸入阻抗z1(等於)與副繞組輸出阻抗z2(等於)之比近似為匝數比的平方。

2250千伏4安工頻試驗變壓器

額定值 變壓器額定值主要有額定頻率、額定原邊電壓和電流 、額定副邊電壓和電流、額定視在功率(即容量)。它們都刻在變壓器的銘牌上,所以又稱銘牌值。額定頻率和額定原邊電壓在使用時必須遵守。

變壓器湧流 空載變壓器剛接上電源時,電源側出現數值為額定電流6~8倍的電流,即湧流。產生湧流的原因是變壓器鐵心磁化曲線的非線性 。 如果電源側接入正弦電壓 u,按磁化曲線φ-i的關係,就可作出湧流波形i。

湧流波形與其幅值的大小,不僅與φ-i曲線有關,而且與鐵心剩磁磁通φr和電壓投入時的相位有關。實際湧流是一種暫態電流,時間上是連續的。由於繞組存在電阻,湧流波形的幅值將隨時間推移而逐漸減小。

湧流波形開始時偏在時間軸的一側,以後逐步進入穩定狀態,即電流與時間值逐漸對稱,最後變成幅值很小而與時間值完全對稱的正常的勵磁電流,與電壓相位差90°。三相變壓器中,湧流在每一相中均可能出現。湧流是非正弦波形,含有許多諧波分量,這些諧波的影響需加以抑制。

變壓器調壓裝置 電源電壓波動、線路電壓損失等變化都可造成使用者電壓不穩定,影響用電裝置正常工作。此時需調整輸出電壓以保證使用者電壓保持穩定。調壓的方法是在變壓器高壓繞組上設定一段有抽頭的分接繞組和加裝一個分接開關。

利用它們可改變高壓繞組的匝數,從而改變變壓器的輸出電壓。

變壓器冷卻 變壓器執行時,繞組和鐵心的損耗所產生的熱量如不能及時散逸出去,將造成過熱而使絕緣損壞。小容量變壓器可採用自冷方式,通過輻射和自然對流即可將熱量散去。為防止火災,小型變壓器一般採用乾式,不用油浸。

大容量變壓器則將其鐵心及繞組浸於油中,並採用油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷及強迫油迴圈冷卻等方式進行冷卻。

變壓器的工作原理,變壓器的工作原理和作用

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當變壓器一次側施加交流電壓u1,流過一次繞組的電流為i1,則該電流在鐵芯中會產生交變磁通,使一次繞組和二次繞組發生電磁聯絡,根據電磁感應原理,交變磁通穿過這兩個繞組就會感應出電動勢,其大小與繞組匝數以及主磁通的最大值成正比,繞組匝數多的一側電壓高,繞組匝數少的一側電壓低,當變壓器二次側開路,即變壓器...

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