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变压器的原理及结构简介

变压器的原理及结构简介

  • 分类:技术支持
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2021-03-30 09:39
  • 访问量:

变压器的原理及结构简介

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电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。

变压器可以根据传送功率的大小分为以下几档:

大功率:10kVA以上

中功率:10kVA~0.5kVA

小功率:0.5kVA~25VA

微功率:25VA以下

由于传送功率不同,电源变压器的设计也不一样,应当是不言而喻的。

几乎在所有的电子产品中都要用到变压器,变压器的原理简单,但根据不同的使用场景,变压器的绕制工艺会有所不同的要求。

变压器的功能主要有:

电压变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯。

 

1.变压器的原理

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

变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:

与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组,也称初级绕组。

与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组,也称次级绕组。

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

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 0.35 \0.3\0.27 mm,铁心是由表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装或绕制而成,其分为铁心柱和横片俩部分:铁心柱套有绕组;横片是闭合磁路之用。其结构的基本形式有心式和壳式两种

2.绕组

绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包(纸包)绝缘扁线或漆包圆线绕成

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: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

公式中:E--感应电势有效值

f--频率

N--匝数

Øm--主磁通最大值

注: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Satons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。

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