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变压器工作原理-变压器工作原理图

发布日期:2020-02-09 17:04 作者:九个人生网

一、变压器工作原理

高频变压器工作原理:

高频变压器是作为开关电源最主要的组成局部。开关电源一般采用半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz高频脉冲波,然后通过高频变压器进行降压,输出低电压的交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的三只高频变压器:主变压器、驱动变压器和辅助变压器(待机变压器)每种变压器在国家规定中都有各自的衡量规范,比如主变压器,只要是200W以上的电源,其磁芯直径(高度)就不得小于35mm而辅助变压器,电源功率不超过300W时其磁芯直径达到16mm。

变压器的工作原理:

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。

高频变压器是工作频率逾越中频(10kHz电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz50kHz50kHz100kHz100kHz500kHz500kHz1MHz1MHz以上。传送功率比较大的工作频率比较低;传送功率比较小的工作频率比较高。

一变压器工作原理

以上数据内容来源于:百度变压器工作原理搜狗变压器工作原理360变压器工作原理

二、变压器结构图解

变压器工作原理

一变压器的工作原理

变压器利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件

1变压器静止的电磁装置

变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能

电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。

变压器原理图(图312)

与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组

与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组

一次绕组的二次绕组的

电压相量U1电压相量U2

电流相量I1电流相量I2

电动势相量E1电动势相量E2

匝数N1匝数N2

同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为φm该磁通量称为主磁通

请注意图312各物理量的参考方向确定。

2理想变压器

不计一次、二次绕组的电阻和铁耗,

其间耦合系数K1的变压器称之为理想变压器

描述理想变压器的电动势平衡方程式为

e1tN1dφdt

e2tN2dφdt

若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化,

则有

不计铁心损失,根据能量守恒原理可得

由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系

令KN1N2,称为匝比(亦称电压比),则

二变压器的结构简介

1铁心

铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚度为035或05mm,

表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成

铁心分为铁心柱和铁轭俩部分,铁心柱套有绕组;铁轭闭合磁路之用

铁心结构的基本形式有心式和壳式两种

心式变压器结构示意图图316

2绕组

绕组是变压器的电路部分,

它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成

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:E444fNØm

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。

变压器工作原理动画演示

三、变压器的类型

变压器是一种静止电机,它可以将一种电压的电能转换为另一种电压的电能。

一、变压器分类及用途

电力变压器:电力系统传输电能的升压变压器降压变压器配电变压器等。

问题51远距离输电为什么必须采用高压输电?

电炉变压器专用

给电炉如炼钢炉供电。

电焊变压器专用

给电焊机供电。

整流变压器专用:

给直流电力机车供电。

仪用变压器:用在测量设备中。

电子变压器:用在电子线路中。

二、变压器的工作原理

1原理图

一个铁心提供磁通的闭合路径。

两个绕组1次侧绕组原边N12次侧绕组副边N2。

2工作原理

当1次绕组接交流电压后,电流i0该电流在铁心中产生一个交变的主磁通Φ。

Ф在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2

e1-N1dФdte2-N2dФdt

如果略去绕组电阻和漏抗压降,则

u1u2≈e1e2N1N2

u1u2≈e1e2N1N2kk定义为变压器的变比。

52变压器的类型和结构

1、类型

除了按以上用途分类外,变压器还可以按相数绕组数目铁心形式冷却方式等特征分类。

按相数分:单相三相多相等

按绕组数:双绕组自耦三绕组多绕组

铁心形式:心式壳式

冷却方式:干式油浸式等

2、结构电力变压器

变压器主要部件是绕组和铁心器身。

绕组是变压器的电路,铁心是变压器的磁路。二者构成变压器的核心即电磁部分。

除了电磁部分,还有油箱冷却装置绝缘套管调压和保护装置等部件。

1铁心

型式:心式结构简单工艺简单应用广泛壳式用在小容量变压器和电炉变压器。

材料:一般由035mm05mm冷轧也用热轧硅钢片叠成。

铁心交叠:相邻层按不同方式交错叠放,将接缝错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝,从而减少了磁阻,便于磁通流通。

铁心柱截面形状:小型变压器做成方形或者矩形;大型变压器做成阶梯形。容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道纵向横向。(纵向油道见课本图513)

2绕组

一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。

绕组套装在变压器铁心柱上,低压绕组在内层,高压绕组套装在低压绕组外层,以便于绝缘。

3油油箱冷却安全装置

器身装在油箱内,油箱内充满变压器油。

变压器油是一种矿物油,具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用:①在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。②变压器油受热后产生对流,对变压器铁心和绕组起散热作用。

油箱有许多散热油管,以增大散热面积。

为了加快散热,有的大型变压器采用内部油泵强迫油循环,外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置。

1油箱2储油柜3气体继电器4为安全气道。

变压器运行时产生热量,使变压器油膨胀,并流进储油柜中。

储油柜使变压器油与空气接触面变小减缓了变压器油的氧化和吸收空气水分的速度。从而减缓了油的变质。

故障时热量会使变压器油汽化触动气体继电器发出报警信号或切断电源。

如果是严重事故,变压器油大量汽化,油气冲破安全气道管口的密封玻璃,冲出变压器油箱,避免油箱爆裂。

53变压器的额定值

1额定电压U1NU2N

单位为V或者kV。U1N为正常运行时1次侧应加的电压。U2N为1次侧加额定电压、2次侧处于空载状态时的电压。

三相变压器中,额定电压指的是线电压。

2额定容量SN

单位为

SN为变压器的视在功率。通常把变压器1、2次侧的额定容量设计为相同。

3额定电流I1NI2N

单位为AkA。是变压器正常运行时所能承担的电流,在三相变压器中均代表线电流。

对单相:I1NI2N

对三相:

I3U1N

I3U2N

3额定频率fN

单位为50Hz

此外,铭牌上还会给出三相联接组以及相数m阻抗电压Uk型号运行方式冷却方式重量等数据。

二变压器结构图解

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三、变压器工作原理图

隔离变压器的原理和普通变压器的原理是一样的。都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般是指1:1的变压器。由于次级不和地相连。次级任一根线与地之间没有电位差。使用安全。常用作维修电源。隔离变压器不全是1:1变压器。控制变压器和电子管设备的电源也是隔离变压器。如电子管扩音机,电子管收音机和示波器和车床控制变压器等电源都是隔离变压器

三变压器工作原理图

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