測試變壓器的工作原理

變壓器 bian ya qi利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設(shè)備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻，隔離等

變壓器的工作原理

變壓器---利用電磁感應(yīng)原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸?shù)闹匾?br />
1.變壓器 ---- 靜止的電磁裝置

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能
電壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。


變壓器原理圖（圖3.1.2）

與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為繞組
與負(fù)載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組

設(shè)







繞組的 二次繞組的

電壓相量 U1 電壓相量 U2

電流相量 I1 電流相量 I2

電動勢相量 E1 電動勢相量 E2

匝數(shù) N1 匝數(shù) N2

同時交鏈，二次繞組的磁通量的相量為 φm ,該磁通量稱為主磁通
請注意 圖3.1.2 各物理量的參考方向確定。

2.理想變壓器

不計(jì)、二次繞組的電阻和鐵耗，
其間耦合系數(shù) K=1 的變壓器稱之為理想變壓器
描述理想變壓器的電動勢平衡方程式為

e1(t) = -N1 d φ/dt

e2(t) = -N2 d φ/dt

若、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規(guī)律變化，
則有

不計(jì)鐵心損失，根據(jù)能量守恒原理可得

由此得出、二次繞組電壓和電流值的關(guān)系

令 K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比），則


二.變壓器的結(jié)構(gòu)簡介

1.鐵心

鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為 0.35 或 0.5 mm，

表面涂有緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成

鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用

鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種
心式變壓器結(jié)構(gòu)示意圖(圖3.1.6)




2.繞組

繞組是變壓器的電路部分，

它是用紙包的緣扁線或圓線繞成


變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當(dāng)側(cè)繞組上加上電壓ú1時，流過電流í1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通Ø1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢é1，é2，感應(yīng)電勢公式為：E=4.44fNØm
式中：E--感應(yīng)電勢值
f--頻率
N--匝數(shù)
Øm--主磁通值
由于二次繞組與繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻壓降后，電壓ú1和ú2大小也就不同。
當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時，側(cè)流過主磁通的電流（í0），這個電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流í2時，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但電壓不變時，主磁通是不變的，側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流í0，一部分為用來平衡í2，所以這部分電流隨著í2變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時，就是磁勢。
上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。
變壓器工作原理動畫演示
1工作頻率
    變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計(jì)和使用，這種頻率稱工作頻率。

2額定功率
    在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作，而不過規(guī)定溫升的輸出功率。

3額定電壓
    指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規(guī)定值。

4電壓比
    指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別。

5空載電流
    變壓器次級開路時，初級仍有的電流，這部分電流稱為空載電流?？蛰d電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對于50Hz電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。

6空載損耗：
    指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分損耗很小。

7效率
    指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。