變壓器-員工專業(yè)知識培訓(xùn)教材

1、 員工專業(yè)知識培訓(xùn)教材 工程部 第 1 頁 共 53 頁 第一章 變壓器的概述 第一章 變壓器的概述 變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導(dǎo)線的線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率) 流于其中之一組線圈時(shí)，于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率的交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈的程度。 一般指連接交流電源的線圈稱之為“一次線圈”(Primama

2、ry Coil) ；而跨于此線圈的電壓稱之為“一次電壓” 。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈間的“匝數(shù)比”所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。 大部份的變壓器均有固定的鐵心，其上繞有一次與二次的線圈。基于鐵材的高導(dǎo)磁性，大部份磁通量局限在鐵心里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度的磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵心二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者的線圈匝數(shù)比相同。因

3、此，變壓器的匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，它使得電力運(yùn)用方面更加多元化，我們可以這幺說，倘無變壓器，則現(xiàn)代工業(yè)實(shí)無法達(dá)到目前發(fā)展的現(xiàn)況。 電子變壓器除了體積較小外， 在電力變壓器與電子變壓器二者之間， 并沒有明確的分界線。一般提供 60Hz 電力網(wǎng)絡(luò)的電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個(gè)洲地區(qū)那般大

4、的容量。電子裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能力，其中有些部份屬放大電力者，但如果與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小電力的范圍。 各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統(tǒng)正常操作；提供系統(tǒng)中以不同電位操作部份得以電氣隔離；對交流電流提供高阻抗，但對直流則提供低的阻抗；在不同的電位下，維持或修飾波形與頻率響應(yīng)。 “阻抗”的其中一項(xiàng)重要概念，即電子學(xué)特性，是一種假想的設(shè)備，即當(dāng)電路組件阻抗系從

5、一階層改變到另外的一個(gè)階層時(shí)，其間要使用到一種設(shè)備 — 變壓器。 對于電子裝置而言， 重量和空間通常是一項(xiàng)努力追求的目標(biāo)， 至于效率、 安全性與可靠性，更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個(gè)系統(tǒng)里占有顯著百分比的重量和空間外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中的一個(gè)要項(xiàng)。 因?yàn)樯鲜雠c其它應(yīng)用方面的差別，使得電力變壓器并不適合應(yīng)用于電子電路上。 h t t p ://b l o g .s i n a .c o m .c n /l i

6、 x i n l i n 32134h t t p ://b l o g .s i n a .c o m .c n /l i x i n l i n 32134員工專業(yè)知識培訓(xùn)教材 工程部 第 3 頁 共 53 頁 式中 η 為變壓器的效率；P1 為輸入功率，P2 為輸出功率。 當(dāng)變壓器的輸出功率 P2 等于輸入功率 P1 時(shí)， 效率 η 等于 100%， 變壓器將不產(chǎn)生任何損耗。

7、但實(shí)際上這種變壓器是沒有的。變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損。 銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗。當(dāng)電流通過線圈電阻發(fā)熱時(shí)，一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損。 變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面。一是磁滯損耗，當(dāng)交流電流通過變壓器時(shí)，通過變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗。另一是渦流損耗，當(dāng)變壓

8、器工作時(shí)。鐵芯中有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且成旋渦狀，故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。 變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關(guān)系，通常功率越大，損耗與輸出功率比就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。 h t t p ://b l o g .s i n a .c o m .c n /l i x i n l i n 32134h t