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變壓器的結(jié)構(gòu)和原理

2009年12月14日 09:38 www.ttokpm.com 作者:本站 用戶評(píng)論(0

變壓器的結(jié)構(gòu)和原理

變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、引線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置(吸濕器、安全氣道、氣體繼電器、儲(chǔ)油柜及測(cè)溫裝置等)和出線套管,(見圖)。變壓器結(jié)構(gòu)圖:1一高壓套管;2一分接開關(guān);3一低壓套管;4一氣體繼電器;5一安全氣道(防爆管);6一儲(chǔ)油柜;7一油表;8一呼吸器(吸濕器);9一散熱器;10一銘牌;11一接地螺栓;12一油樣活門;13一放油門;14一活門;15一線圈;16一信號(hào)溫度計(jì);17一鐵芯;18一凈油器;19一油箱;20一變壓器油
1.變壓器的構(gòu)造
原線圈、 副線圈、 鐵心
2.變壓器的工作原理
在原、副線圈上由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象,叫做互感現(xiàn)象,互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。
3.理想變壓器
磁通量全部集中在鐵心內(nèi),變壓器沒有能量損失,輸入功率等于輸出功率。
4.理想變壓器電壓跟匝數(shù)的關(guān)系:
U1/U2= n1/n2
說明:對(duì)理想變壓器各線圈上電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系,不僅適用于原、副圈只有一個(gè)的情況,而且適用于多個(gè)副線圈的情況。即有 =……。這是因?yàn)槔硐胱儔浩鞯拇磐咳考性阼F心內(nèi)。因此穿過每匝線圈的磁通量的變化率是相同的,每匝線圈產(chǎn)生相同的電動(dòng)勢(shì),因此每組線圈的電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)成正比。在線圈內(nèi)阻不計(jì)的情況下,每組線圈兩端的電壓即等于電動(dòng)勢(shì),故每組電壓都與匝數(shù)成正比。
5.理想變壓器電流跟匝數(shù)的關(guān)系
I1/I2= n2/n1 (適用于只有一個(gè)副線圈的變壓器)
說明:原副線圈電流和匝數(shù)成反比的關(guān)系只適用于原副線圈各有一個(gè)的情況,一旦有多個(gè)副線圈時(shí),反比關(guān)系即不適用了,可根據(jù)輸入功率與輸出功率相等的關(guān)系推導(dǎo)出:U1I1= U2I2+ U3I3+U4I4+……再根據(jù)U2= U1 U3= U1 U4= U4……可得出:
n1I1=n2I2+ n3I3+ n4I4+……
6.注意事項(xiàng)
(1)當(dāng)變壓器原副線圈匝數(shù)比( )確定以后,其輸出電壓U2是由輸入電壓U1決定的(即U2= U1)但若副線圈上沒有負(fù)載 , 副線圈電流為零輸出功率為零 , 則輸入 功率為零,原線圈電流也為零,只有副線圈接入一定負(fù)載,有了一定的電流,即有了一定的輸出功率,原線圈上才有了相應(yīng)的電流(I1= I2),同時(shí)有了相等的輸入功率,(P入=P出)所以說:變壓器上的電壓是由原線圈決定的,而電流和功率是由副線圈上的負(fù)載來決定的。


  電源變壓器的特性參數(shù)
1、工作頻率
變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大,故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計(jì)和使用,這種頻率稱工作頻率。
2、額定功率
在規(guī)定的頻率和電壓下,變壓器能長(zhǎng)期工作,而不超過規(guī)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(shí)不得大于規(guī)定值。
4、電壓比
指變壓器初級(jí)電壓和次級(jí)電壓的比值,有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別。
5、空載電流
變壓器次級(jí)開路時(shí),初級(jí)仍有一定的電流,這部分電流稱為空載電流??蛰d電流由磁化電流(產(chǎn)生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成。對(duì)于50Hz電源變壓器而言,空載電流基本上等于磁化電流。
6、空載損耗
指變壓器次級(jí)開路時(shí),在初級(jí)測(cè)得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流在初級(jí)線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗(銅損),這部分損耗很小。
7、效率
指次級(jí)功率P2與初級(jí)功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大,效率就愈高。
8、絕緣電阻
表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。

  音頻變壓器和高頻變壓器特性參數(shù)
1、頻率響應(yīng)
指變壓器次級(jí)輸出電壓隨工作頻率變化的特性。
2、通頻帶
如果變壓器在中間頻率的輸出電壓為U0,當(dāng)輸出電壓(輸入電壓保持不變)下降到0.707U0時(shí)的頻率范圍,稱為變壓器的通頻帶B。
3、初、次級(jí)阻抗比
變壓器初、次級(jí)接入適當(dāng)?shù)淖杩筊o和Ri,使變壓器初、次級(jí)阻抗匹配,則Ro和Ri的比值稱為初、次級(jí)阻抗比。在阻抗匹配的情況下,變壓器工作在最佳狀態(tài),傳輸效率最高。


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