变压器基础

变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。电路符号常用T当作编号的开头.例: T01, T201等。

变压器视频简介:(https://haokan.baidu.com/v?vid=4496790454860672525)

变压器原理:

当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致,从而实现电压的变化。

变压器作用

变压器是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的原理,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。作用:变换交流电压、交换交流电流、变换阻抗和功率传递。
变换电压,以利于功率的传输。在同一段线路上,传送相同的功率,电压经升压变压器升压后,线路传输的电流减小,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的,而降压则能满足各级使用电压的用户需要。

单相变压器的原理模型

由铁心与套在铁心上的两个绕组组成,铁心由导磁性能好、磁滞损耗小的材料制成。与电源相连的线圈为一次绕组,与负载相连的线圈为二次绕组。 U1为输入一次绕组的电压,N1为一次绕组的匝数, U2为二次绕组输出的电压,N2为二次绕组的匝数。

当这是一个理想变压器时,在一次绕组输入按正弦规律变化的交流电,根据变压器的基本原理有:
U1/U2=N1/N2 =k k=电压比(匝数比) 即输出电压U2=U1*N2/N1
其输入电压,输出电压、铁芯磁通的波形图见图2,图中t表示波形移动方向。

三相变压器的原理模型

它由A相绕组、B相绕组、C相绕组与铁芯组成。

三对绕组完全相同,每对绕组包含一次绕组与二次绕组,其匝数比为k。 三个一次绕组的相同端接在一起,三个二次绕组的相同端接在一起组成星形接法。
当这是一个理想变压器时,在一次绕组输入按正弦规律变化的三相交流电时,根据变压器的基本原理有:
U1A、U1B、U1C分别为三相的输入电压,U2A、U2B、U2C分别为三相的输出电压。
U1A/ U2A =U1B/ U2B =U1C/U2C=k
三相变压器的输入输出电压波形图见图4,图中t表示波形移动方向。

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主要参考资料:

搜狐(https://www.sohu.com/a/220673405_651733)

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