什么是變壓器 低頻變壓器和高頻變壓器的區(qū)別

1. 什么是變壓器？

變壓器是利用電磁感應原理來進行變換交流電壓的一種器件。變壓器是輸配電的基礎設備，廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、交通、城市社區(qū)等領域。

2. 變壓器是干什么用的？

變壓器的主要作用是升高或降低交流電壓，以得到想要的目標電壓。在我們日常生活中，電從發(fā)電廠輸送到千家萬戶里，給各式各樣的家電供電。為降低遠距離電力運輸的損耗，發(fā)電廠輸出的是高壓電，高達幾十萬伏。但家電需要的電壓是220伏，有些小電器僅需幾十伏，這時，就需要通過變壓器改變電壓，以適應各種應用。

此外，變壓器還有電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等功能。

3.變壓器是如何工作的？工作原理是？

簡單說變壓器的工作原理就是“電生磁，磁生電”。

變壓器的主要構件是線圈和鐵芯（或磁芯），線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。

變壓器通過電磁感應的原理來改變電壓。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。這表明，兩組線圈只有磁耦合沒有電聯(lián)系，但是次級線圈會與初級線圈一樣，存在電動勢。把次級線圈兩端看成是一個新的電源，當次級線圈中的電路閉合就有交變電流產生。

4.變壓器變壓比怎么算？

變壓器能改變電壓，但具體改變了多少呢？

事實上，變壓器的線圈的匝數比等于電壓比，即：

U1/U2=N1/N2

式中U1、U2為初級、次級線圈的電壓；N1、N2為初級、次級線圈的匝數。

變壓器是利用電磁感應原理制成的靜止用電器。當變壓器的初級線圈接在交流電源上時，鐵心中便產生交變磁通，交變磁通用φ表示。因為初級、次級線圈中的φ是相同的。由法拉第電磁感應定律可知，初級、次級線圈中的感應電動勢為：

e1=-N1dφ/dt

e2=-N2dφ/dt

由圖可知：

U1=-e1

U2=e2

綜合可得：

U1/U2=N1/N2

即變壓器的線圈的匝數比等于電壓比。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。

值得注意的是，變壓器的線圈的匝數比等于電壓比，這是理想情況下比值，說明理想變壓器本身無功率損耗。但實際變壓器總存在損耗，包括銅損（線圈電阻發(fā)熱）、鐵損（鐵心發(fā)熱）和漏磁（經空氣閉合的磁感應線）等。

5.變壓器有哪些類型？

從電壓分類：有低壓變壓器、高壓變壓器、超高壓變壓器；

從結構分類，有雙繞組變壓器，多繞組變壓器，分裂變壓器，自偶變壓器；

從冷卻方式分類：有空冷變壓器、油冷變壓器，水冷變壓器（極少）；

從絕緣介質分類：有油浸變壓器，干式變壓器，氣體絕緣變壓器；

從相數分類：有單相變壓器、三相變壓器、分體變壓器；

按用途分類：有電力變壓器，專用電源變壓器，調壓變壓器，測量變壓器(電壓互感器、電流互感器)，小型電源變壓器(用于小功率設備)，安全變壓器。

6.常用的變壓器有哪些？

圖源：華秋商城

7.變壓器主要參數是什么？

額定頻率：批變壓器設計時所規(guī)定的運行頻率。變壓器鐵芯損耗與頻率關系很大，故應根據使用頻率來設計和使用。用?N 表示，單位赫茲（HZ）。我國規(guī)定額定頻率為50HZ。

額定容量：指變壓器工作狀態(tài)下的輸出功率，用視在功率表示。用SN 表示，單位為KVA或VA。

額定電壓：指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規(guī)定值。用UN表示，單位為KV或V。一次額定電壓用UN1 表示，二次額定電壓用UN2表示。

額定電流：指在額定容量和允許溫升條件下，通過變壓器一、二次繞組出線端子的電流，用IN表示，單位KA或A。一次繞組電流用IN1表示，二次繞組電流用IUN21 表示。

額定功率：在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作而不超過規(guī)定溫升的輸出功率。

8.變壓器如何選型？

首先要調查用電地方的電源電壓，用戶的實際用電負荷和所在地方的條件，然后參照變壓器銘牌標示的技術數據逐一選擇。

那如何確定變壓器的合理容量呢？

一般應從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮，其中容量選擇應根據用戶用電設備的容量、性質和使用時間來確定所需的負荷量，以此來選擇變壓器容量。

在正常運行時，應使變壓器承受的用電負荷為變壓器額定容量的75～90%左右。運行中如實測出變壓器實際承受負荷50小于%時，應更換小容量變壓器，如大于變壓器額定容量應立即更換大變壓器。

同時，在選擇變壓器根據線路電源決定變壓器的初級線圈電壓值，根據用電設備選擇次級線圈的電壓值，最好選為低壓三相四線制供電。這樣可同時提供動力用電和照明用電。

對于電流的選擇要注意負荷在電動機起動時能滿足電動機的要求(因為電動機起動電流要比下沉運行時大4～7倍)。

9.低頻變壓器和高頻變壓器的區(qū)別是？

根據變壓器的工作頻率不同，一般可以分成低頻變壓器和高頻變壓器。

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兩者的主要區(qū)別包括下面3點：

首先頻率不同。日常生活中，工頻交流電的頻率是50Hz，我們把工作在這一頻率下的變壓器叫做低頻變壓器；而高頻變壓器的工作頻率可達幾十kHz到幾百kHz。

其次，體積不同。輸出功率相同的低頻變壓器與高頻變壓器，高頻變壓器的體積要比低頻變壓器要小很多。變壓器在電源電路中算是個頭比較大的元件，在保證輸出功率的同時想要把體積做得小，就要使用高頻變壓器，所以在開關電源里都會用到高頻變壓器。

還有，芯所使用的材料不同。低頻變壓器的鐵芯一般是使用很多片硅鋼片堆疊而成的，而高頻變壓器的鐵芯是用高頻磁性材料（如：鐵氧體）組成的。（所以高頻變壓器的鐵芯一般叫做磁芯）

10.什么是變壓器的銘牌？有哪些主要技術數據？

變壓器的銘牌標明該臺變壓器的性能、技術規(guī)格和使用場合，用來滿足用戶的選用，通常選用注意的主要技術數據有：

(1)、額定容量的千伏安數。即額定狀態(tài)下變壓器的輸出能力。如單相變壓器額定容量=U線×I線；三相變壓器容量=U線×I線。

(2)、額定電壓伏數。分別標明初級線圈的端電壓和次級線圈的端電壓(不接負載時)值。注意三相變壓器的端電壓指線電壓U線值。

(3)、額定電流安培數。指在額定容量和允許溫升條件下，初級線圈和次級線圈允許長期通過的線電流I線值。

(4)、電壓比。指初級線圈額定電壓與次級線圈額定電壓之比。

(5)、接線方式。單相變壓器僅有高低壓各一組線圈，只供給單相使用，三相變壓器則有Y/△式。除以上技術數據外，還有變壓器的額定頻率、相數、溫升、變壓器的阻抗百分比等。

編輯：黃飛

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