變壓器的基本工作原理及專業技術名詞

來源：美端電氣 ??發布時間：2021-09-09 07:07

變壓器幾乎應用于所有的電子產品中，其原理簡單，但根據不同的用途(不同的用途)，變壓器的繞組工藝會有不同的要求。油浸式試驗變壓器按照絕緣和冷卻條件來分，可分為油浸式試驗變壓器和干式試驗變壓器。油浸式試驗變壓器適用于各種電器產品、電氣設備、絕緣材料等在規定電壓下的絕緣強度試驗，考核產品的絕緣水平，發現被試品的絕緣缺陷及衡量承受過電壓的能力。是發電站、供配電系統及科研單位等廣大用戶的基本試驗設備。試驗變壓器交流、交直流試驗變壓器：將工頻電源輸入操作箱（或操作臺），經自耦調壓器調節電壓輸入至試驗變壓器的初級繞組。根據電磁感應原理，在次級（高壓）繞組可獲得工頻高壓。此工頻高壓經高壓硅堆整流及電容濾波后可獲得直流高壓，其幅值是工頻高壓有效值的1.4倍。只不過在使用直流時應抽出短路桿，在使用交流時，插入短路桿。 變壓器綜合測試臺同時顯示三相電壓電流等18個參量；以數字儀表取代指針式儀表，全部試驗數據均在屏幕上實時（鎖定）顯示，避免了試驗過程中因視差、換算、計算等諸多因素造成的誤差。使測試精度更高。

一、變壓器的基本原理

當一個正弦交流電壓 u 1施加到初級線圈的兩端時，一個交流電 i 1存在于導線中并產生一個交流磁通量1，它沿著鐵心通過初級線圈和次級線圈形成一個閉合的磁路。在次級線圈中感生互感電勢 u2時，在初級線圈中也感生自感電勢 e1。E1的方向與施加電壓 u1的方向相反，而 i1的大小是有限的。為了保持磁通1的存在，有一定的功率消耗，變壓器本身也有一定的損耗，雖然此時二次電流沒有連接到負載上，但在一次線圈中仍然有一定的電流，這種電流我們稱為空載電流。

如果次級連接到負載，次級線圈將產生電流I2，產生的磁通量ф2與ф1相反，起到相互抵消的作用，降低鐵芯中的總磁通量，從而降低初級自感電壓E1，結果增加I1?？梢钥闯?，一次電流與二次負載密切相關。當二次負載電流增大時，I1增大，ф1也增大，ф1增大的部分正好補充ф2偏移的磁通量，以保持鐵芯中的總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認為理想變壓器的二次負載消耗的功率是一次電源獲得的電功率。變壓器可以根據需要通過改變次級線圈的匝數來改變次級電壓，但不能改變負載消耗的功率。

二、變壓器的損耗

當變壓器的初級繞組通電后，線圈所產生的磁通在鐵心流動，因為鐵心材料本身發展也是通過導體，在垂直于磁力線的平面上企業就會出現感應電勢，這個過程中電勢在鐵心的斷面上可以形成一種閉合控制回路并產生影響電流，好象一個經濟旋渦所以人們稱為渦流。這個渦流使變壓器的損耗成本增加，并且使變壓器的鐵心發熱變壓器的溫升增加。由渦流所產生的損耗問題我們國家稱為鐵損。另外要繞制變壓器需要用自己大量的銅線，這些銅導線是否存在著一些電阻，電流流過時這電阻會消耗具有一定的功率，這部分產品損耗情況往往需要變成熱量而消耗，我們稱這種環境損耗為銅損。所以對于變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產生的。

由于變壓器具有鐵損和銅損，其輸出功率總是小于輸入功率，因此我們引入了一個效率參數來描述它，= 輸出功率/輸入功率。

三、變壓器的材料

要打贏一個變壓器，必須對變壓器相關的材料有一定的了解，所以我在這里介紹一下這個知識。