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变压器基本结构_变压器的工作原理

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-12-18 09:48:24

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变压器基本结构_变压器的工作原理

变压器主要组成构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。

它可以变换交流电压、电流和阻抗,铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。

为了减少铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成。

变压器是一种能将某一等级电压(或电流)转换为另一等级的电压(或电流)的装置。 

它的基本结构是由铁芯及套在铁芯柱上的线圈(也叫绕组)组成的。

通常将接于电源侧的绕组称为一次绕组(俗称原边绕组或初级绕组);将负载侧的绕组称为二次绕组(俗称副边绕组或次级绕组)。

根据电磁感应定律,当变压器一次绕组接入电源时,交流电源电压就在一次绕组中产生激励电流,激励电流在铁芯中感应出变化的磁通,称为主磁通。

主磁通以铁芯为闭合回路既穿过一次绕组又经过二次绕组,于是就在二次绕组感应出交变电动势

如果二次输出端接入负载,就会在负载中流过交流电流。二次输出电压(或电流)和一次输入的电压(或电流)之间的比例与一、二次绕组之间的匝数比有着对应的关系。

如果将变压器本身的损耗忽略不计,那么向变压器输入的功率就等于变压器向负载提供的功率。 

变压器的工作原理

变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。

当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。

由法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。

式中N1、N2为原、副线圈的匝数。

由图可知U1=-e1,U2=e2(原线圈物理量用下角标1表示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称变压器的变比。

由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。

得出:

U1/U2=N1/N2

在空载电流可以忽略的情况下,有I1/ I2=-N2/N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比,且相位差π。

进而可得:

I1/ I2=N2/N1

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