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厦门昶晟达工贸有限公司深入解析变压器工作原理
一、变压器的制作原理:
在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。 变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。
二、分类
按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。 按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金...全部
厦门昶晟达工贸有限公司深入解析变压器工作原理
一、变压器的制作原理:
在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。
二、分类
按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。 按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
三、电源变压器的特性参数
工作频率变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。
额定功率在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。
额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。
电压比指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。
空载电流变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。
空载损耗指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。
效率指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。
通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。
绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
四、音频变压器和高频变压器特性参数
频率响应指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。
通频带如果变压器在中间频率的输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0。707U0时的频率范围,称为变压器的通频带B。
初、次级阻抗比变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。
在阻抗匹配的情况下,变压器工作在最佳状态,传输效率最高。
五、低频变压器的技术参数
对不同类型的变压器都有相应的技术要求,可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有:额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能。
对于一般低频变压器的主要技术参数是:变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。
电压比:变压器两组线圈圈数分别为N1和N2,N1为初级,N2为次级。在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势。
当N2>N1 时,其感应电动势要比初级所加的电压还要高,这种变压器称为升压变压器:当N2 式中n 称为电压比(圈数比) 。当nN2 ,V1>V2 ,该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器。
变压器的效率: 在额定功率时,变压器的输出功率和输入功率的比值,叫做变压器的效率,即式中η 为变压器的效率;P1 为输入功率,P2 为输出功率。
当变压器的输出功率P2 等于输入功率P1 时,效率η 等于100%,变压器将不产生任何损耗。但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗,这种损耗主要有铜损和铁损。铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。
当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。
变压器的铁损包括两个方面。一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。
另一是涡流损耗,当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。
变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系,通常功率越大,损耗与输出功率比就越小,效率也就越高。反之,功率越小,效率也就越低。
变压器工作原理
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,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。
一、分类
按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
二、电源变压器的特性参数
1工作频率
变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。
2额定功率
在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。
3额定电压
指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。
4电压比
指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。
5空载电流
变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。
6空载损耗:
指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。
7效率
指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。
通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。
8绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
三、音频变压器和高频变压器特性参数
1频率响应
指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。
2通频带
如果变压器在中间频率的输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0。707U0时的频率范围,称为变压器的通频带B。
3初、次级阻抗比
变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。
在阻抗匹配的情况下,变压器工作在最佳状态,传输效率最高。
四、原理演示
变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理(如上图):当一次侧绕组上加上电压ú1时,流过电流í1,在铁芯中就产生 交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势é1,é2,感应电势公式为:E=4。
44fNØm
式中:E--感应电势有效值
f--频率
N--匝数
Øm--主磁通最大值
由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压ú1和ú2大小也就不同。
当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(í0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改 变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流í0,一部分为用来平衡í2,所以这部分电流随着í2变化而变 化。
当电流乘以匝数时,就是磁势。
上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。
变压器的制作原理
在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。
变压器与变频器的区别
变频器:通过它调整能够达到所需要的用电频率(50hz,60hz等),来满足我们对用电的特殊需要。
变压器变频器
变压器:一般为“降压器”,常见于小区附近或工厂附近,它的作用是将超高的电压降到我们居民正常用电电压,满足人们的日常用电。
脉冲变压器概述
脉冲变压器是一种宽频变压器,对通信用的变压器而言,非线性畸变是一个极重要的指标,因此要求变压器工作在磁心的起始导磁率处,以至即使象输入变压器那样功率非常小的变压器,外形也不得不取得相当大。
除了要考虑变压器的频率特性,怎样减少损耗也是一个很关心的问题。
与此相反,对脉冲变压器而言,因为主要考虑波形传送问题。即使同样是宽频带变压器,但只要波形能满足设计要求,磁心也可以工作在非线性区域。
因此,其外形可做得比通信用变压器小很多。还有,除通过大功率脉冲外,变压器的传输损耗一般还不大。因此,所取磁心的尺寸大小取决于脉冲通过时磁通量是否饱和,或者取决于铁耗引起的温升是否超过允许值。
今日脉冲变压器的最新分析方法,是将脉冲变压器按分布参数方式来处理,被称作传输型脉冲变压器。
脉冲变压器工作原理
脉冲变压器利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点火、晶闸管的触发等。脉冲变压器结构为原绕组套在断面较大的由硅钢片叠成的铁心柱上,副绕组套在坡莫合金材料制成的断面较小的易于高度饱和的铁心柱上,在两柱中间可设置磁分路。
电压和磁通的关系,输入电压u1是正弦波,在左面铁心 中产 生正弦磁通Φ1。右面铁心中磁通Φ2高度饱和,是平顶波,它只有在零值附近发生变化,并立即饱和达到定值。当Φ2过零值的瞬间,在副绕组中就感应出极陡的窄脉冲电动势e2。
磁分路有气隙存在,Φσ基本上按线性变化,与漏磁相似,其作用在于保证Φ1为正弦波。
脉冲变压器的应用
脉冲变压器广泛用于雷达、变换技术;负载电阻与馈线特性阻抗的匹配;升高或降低脉冲电压;改变脉冲的极性;变压器次级电路和初级电路的隔离应用几个次级绕组以取得相位关系;隔离等)相同,但就磁芯的磁化过程这一点来看是有区别的,分析如下:
(1) 脉冲变压器是一个工作在暂态中的变压器,也就是说,脉冲过程在短暂的时间内发生,是一个顶部平滑的方波,而一般普通变压器是工作在连续不变的磁化中的,其交变信号是按正弦波形变化。
(2) 脉冲信号是重复周期,一定间隔的,且只有正极或负极的电压,而交变信号是连续重复的,既有正的也有负的电压值。
(3) 脉冲变压器要求波形传输时不失真,也就是要求波形的前沿,顶降都要尽可能小,然而这两个指标是矛盾的。
脉冲变压器与一般变压器的比较
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