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变压器的工作原理是什么(变压器工作原理知多少?)

2024-08-03 10:45:35 100

变压器工作原理变压器是用来变换交流电压、电流的一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理,实现电能传递的,而变压器的尺寸和类型,可能会有所不同,但基本工作原理是相同的。

要了解变压器的原理,我们必须首先了解一些电流流过导体的电磁学。如果我们把这个导体变成一个线圈,就会在这个导体周围产生磁效应。

可以通过添加更多的线圈,来形成一个产生更强磁场的螺线管,磁场是稳定的。因为我们在线圈中通入的是直流电流。如果我在线圈中通过交流电,磁场也会根据的方向和大小变压,如果我们在第一个线圈附近引入另一个线圈,一个线圈的变化磁场会在另一个线圈上产生电动势,在不断变化中去不断变化的磁场内产生电磁感应。

可以看到只有很少的磁力线,与线圈相连,其余的都被浪费了,为了集中所有磁力线可以在它们之间使用铁芯。

1.当铁芯上的初线圈和次级线圈匝数相同,它们之间的电磁场也相同,次级线圈的匝数越少,这种变压器的输出电压就越低,这种类型的变压器被称为降压变压器。

2.增加初级线圈匝数会增加电压。这被称为升压变压器。

虽然这只是单机变压器的原理.这基本原理也适用于三相的结构中,实际运用中三相变压器的额定电压值,通常都非常高,要求足够耐压的绝缘层,初级线圈以螺旋形缠绕在这个绝缘层,形成单独的圆盘。每个圆盘之间通过使用绝缘片分开,一些变压器的绕组,可以更好的绝缘,其线圈次级线圈与初级同心缠绕,最后次级绕组也用电板包裹,单相变压器的输入和输出连接简单明了。

三相变压器连接就稍微复杂一些,让 我们初级为例。

例如:绕组有两种方法可以连接这些线圈,一种称为星型连接,所有三个绕组的末端都连接起来,形成一个公共中心线,其余端为相端子。

另一种连接方法称为三角形连接。其中一线圈的头部,连接另一个线圈的末端,没有中性点,在此模型中,初级绕组以三角形连接,初级绕组以星型连接。

铁芯在变压器中至关重要,但它也有一些缺点,变压器在铁芯中因为磁通量的变化,所以同样会产生感应电流,这个存在于铁芯中的感应电流就叫涡流。涡流越大则变压器损耗的功率越大。所以尽量减小它,将铁芯做成一片一片的并且相邻的两片是绝缘的,就是为了减少涡流的大小。

这就是为什么变压器铁芯采用相互绝缘的薄片叠加而成。让我们以分子的形式观察一下,在未经磁化的铁,磁化的铁磁质中,大量磁畴的磁化方向各不同,因而不显磁性,当有外磁场作用时,磁畴内一些磁场转向外磁场方向,在这个过程中,这会损失一些电能量。也由于线圈本身的内阻,所有这些能量损失都会在变压器内部产生热量。


变压器的注油箱充满绝缘油,散热器有多个空心翅片。将油扩散到较大的表面积,从而增加散热速率,部分变压器利用风扇来冷却散热器。变压器顶部上有一个储油罐,储油的一部分注满油剩余部分被空气占据,油的温度增加体积也会增加,从而挤出空气。

空气从囊中排出的空气进入呼吸管,呼吸管连接到呼吸器,空气通过呼吸器逸出。呼吸器内部充满硅胶,当油量减少时,吸收进入空气的水分,油浸变压器装有气体检测器,负责控制继电器断开,变压器的主电源防爆门安装在变压器的顶部,如果遭受重大故障,变压器内部的压力达到一定水平时,会破裂,用来防止爆炸。