什么是變壓器?

變壓器通過使用電磁互感將電能從一個電路傳輸?shù)搅硪粋€電路。其主要目的是將一個電壓電平的功率轉(zhuǎn)換為相同頻率的交流功率到另一個電平。沒有變壓器，電力的廣泛分布將是不切實際的。

變壓器怎么操作

變壓器是用于將能量從一個AC電路傳遞到另一個AC電路的靜態(tài)設備(沒有移動部件)。這種能量轉(zhuǎn)移可能涉及電壓的增加或減少，但兩個電路的頻率相同。當轉(zhuǎn)換發(fā)生在電壓增加時，它被稱為升壓變壓器。當電壓降低時，它被稱為降壓變壓器。它們實現(xiàn)了交流電壓的這種變化，幾乎沒有功率損失。變壓器可以在方便的電壓下發(fā)電，將其升壓到非常高的電壓以進行長距離傳輸，然后將其降壓以實現(xiàn)實際分配。

基本變壓器(圖1)由纏繞在鐵芯上并通過磁通連接在一起的兩個線圈組成。需要交流電源的變化電流以在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量，使得來自一個繞組的電能被引入另一個繞組中。從電源接收功率的繞組稱為初級繞組，而向負載供電的繞組稱為次級繞組。當AC電壓施加到初級線圈時，所產(chǎn)生的電流建立了不斷變化的磁場。當該磁場膨脹和坍塌時，它會在次級繞組中引起交流電壓。初級的AC頻率在次級中引入相同的頻率。

變壓器怎么設計

變壓器的操作原理基于互感。當圍繞一個導體的磁場穿過另一個導體時，會發(fā)生相互感應，從而在其中產(chǎn)生電壓。通過將導體形成為線圈并將它們纏繞在共同的磁芯上可以增加這種效果。

當變壓器的初級線圈連接到交流電壓時，初級線圈中將存在稱為勵磁電流的電流。這個激勵電流建立了一個交流磁通，它連接匝并在兩個繞組中感應出電壓。在初級中感應的自感應電壓是反電壓，極性相反并且在幅度上與施加的電壓幾乎相等。這將激勵電流限制在相對較低的值。初級激勵電流滯后施加的電壓大約90度，因為線圈主要是電感性的并且具有非常小的電阻。次級繞組中感應的電壓是互感的結(jié)果。由于典型的電力變壓器具有幾乎100%的磁鏈，所以在次級線圈的每匝中將感應出相同的電壓。

變壓器纏繞在由鋼板堆疊或疊片制成的芯上。磁芯確保初級和次級繞組之間的良好磁性連接。渦流是由交流電引起的，該交流電在變壓器本身的磁芯中感應出電壓。因為鐵芯是導體，所以它通過感應電壓產(chǎn)生電流。通過層疊芯，渦流的路徑顯著減小，從而減少熱量和功率損失。通過層壓板的平坦表面上的薄絕緣材料涂層防止渦流從層壓流到層壓。確實存在的渦流非常小并且表示在核心中作為熱量消耗的浪費的功率。