什么是变压器

什么是变压器?

变压器通过使用电磁互感将电能从一个电路传输到另一个电路。其主要目的是将一个电压电平的功率转换为相同频率的交流功率到另一个电平。没有变压器,电力的广泛分布将是不切实际的。

变压器怎么操作

变压器是用于将能量从一个AC电路传递到另一个AC电路的静态设备(没有移动部件)。这种能量转移可能涉及电压的增加或减少,但两个电路的频率相同。当转换发生在电压增加时,它被称为升压变压器。当电压降低时,它被称为降压变压器。它们实现了交流电压的这种变化,几乎没有功率损失。变压器可以在方便的电压下发电,将其升压到非常高的电压以进行长距离传输,然后将其降压以实现实际分配。

基本变压器(图1)由缠绕在铁芯上并通过磁通连接在一起的两个线圈组成。需要交流电源的变化电流以在铁芯中产生变化的磁通量,使得来自一个绕组的电能被引入另一个绕组中。从电源接收功率的绕组称为初级绕组,而向负载供电的绕组称为次级绕组。当AC电压施加到初级线圈时,所产生的电流建立了不断变化的磁场。当该磁场膨胀和坍塌时,它会在次级绕组中引起交流电压。初级的AC频率在次级中引入相同的频率。

变压器怎么设计

变压器的操作原理基于互感。当围绕一个导体的磁场穿过另一个导体时,会发生相互感应,从而在其中产生电压。通过将导体形成为线圈并将它们缠绕在共同的磁芯上可以增加这种效果。

当变压器的初级线圈连接到交流电压时,初级线圈中将存在称为励磁电流的电流。这个激励电流建立了一个交流磁通,它连接匝并在两个绕组中感应出电压。在初级中感应的自感应电压是反电压,极性相反并且在幅度上与施加的电压几乎相等。这将激励电流限制在相对较低的值。初级激励电流滞后施加的电压大约90度,因为线圈主要是电感性的并且具有非常小的电阻。次级绕组中感应的电压是互感的结果。由于典型的电力变压器具有几乎100%的磁链,所以在次级线圈的每匝中将感应出相同的电压。

变压器缠绕在由钢板堆叠或叠片制成的芯上。磁芯确保初级和次级绕组之间的良好磁性连接。涡流是由交流电引起的,该交流电在变压器本身的磁芯中感应出电压。因为铁芯是导体,所以它通过感应电压产生电流。通过层叠芯,涡流的路径显着减小,从而减少热量和功率损失。通过层压板的平坦表面上的薄绝缘材料涂层防止涡流从层压流到层压。确实存在的涡流非常小并且表示在核心中作为热量消耗的浪费的功率。

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