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变压器原理

时间:2022-03-05 阅读:

特高压电力旗下的高压试验变压器可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

在变压器下放置鹅卵石的原因(图1)

变压器是一种转换交流电压、电流和阻抗的装置。当交流电流通过初级线圈时,在铁芯(或磁芯)中产生交流磁通量,从而在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。线圈具有两个或多个绕组。与电源相连的绕组称为初级绕组,其余绕组称为次级绕组。在发电机中,无论是线圈通过磁场运动还是磁场通过固定线圈运动,都可以在线圈中感应出一个电势。在这两种情况下,磁通量的值都保持不变,但与线圈相交的磁通量是不同的。变化,这就是相互感应的原理。

不同型号的变压器都有相应的技术要求,可以用相应的技术参数来表示。例如,电力变压器的主要技术参数有:额定功率、额定电压电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和耐湿性。一般低频变压器的主要技术参数有:变比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。

变压器原理

电压比:

两组变压器线圈的匝数分别为N1和N2。N1 是初级,N2 是次级。当初级线圈施加交流电压时,在次级线圈两端会产生感应电动势。当N2>N1时,感应电动势高于初级施加的电压。这种变压器称为升压变压器;当N2

n=N1/N2

式中,n称为电压比(匝数比)。当n>1,则N1>N2,U1>U2,变压器为降压变压器。相反,它是一个升压变压器。

变压器效率:

在额定功率下,变压器输出功率与输入功率之比称为变压器效率,其中η为变压器效率;P1是输入功率,P2是输出功率。

当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时,效率η等于100%,变压器不会产生任何损耗。但实际上并没有这样的变压器。变压器在传输电能时总是会产生损耗,这种损耗主要包括铜损和铁损。铜损是指变压器线圈的电阻引起的损耗。当电流流过线圈电阻发热时,一部分电能转化为热能损失掉。由于线圈一般用绝缘铜线绕制,故称为铜损。

变压器的铁损包括两个方面。首先是滞后损失。当交流电通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线的方向和大小会发生相应的变化,使硅钢片内部的分子相互摩擦并释放热能,从而失去部分电能。这就是滞后损失。另一个是涡流损耗,当变压器工作时。如果有磁力线通过铁芯,则在垂直于磁力线的平面上会产生感应电流。由于该电流形成闭合回路并形成涡流,因此称为涡流。涡流的存在使铁芯发热并消耗能量。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密切相关。一般来说,功率越大,损耗与输出功率之比越小,效率越高。反之,功率越低,效率越低。

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