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10個問題讓你秒懂變壓器!

華秋商城 ? 2022-10-19 09:50 ? 次閱讀
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1. 什么是變壓器?

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理來進(jìn)行變換交流電壓的一種器件。變壓器是輸配電的基礎(chǔ)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等領(lǐng)域。


2. 變壓器是干什么用的?

變壓器的主要作用是升高或降低交流電壓,以得到想要的目標(biāo)電壓。在我們?nèi)粘I钪?,電從發(fā)電廠輸送到千家萬戶里,給各式各樣的家電供電。為降低遠(yuǎn)距離電力運輸?shù)膿p耗,發(fā)電廠輸出的是高壓電,高達(dá)幾十萬伏。但家電需要的電壓是220伏,有些小電器僅需幾十伏,這時,就需要通過變壓器改變電壓,以適應(yīng)各種應(yīng)用。

此外,變壓器還有電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等功能。

3.變壓器是如何工作的?工作原理是?

簡單說變壓器的工作原理就是“電生磁,磁生電”。

變壓器的主要構(gòu)件是線圈和鐵芯(或磁芯),線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。鐵心的作用是加強(qiáng)兩個線圈間的磁耦合

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變壓器通過電磁感應(yīng)的原理來改變電壓。當(dāng)初級線圈通上交流電時,變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場,次級線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這表明,兩組線圈只有磁耦合沒有電聯(lián)系,但是次級線圈會與初級線圈一樣,存在電動勢。把次級線圈兩端看成是一個新的電源,當(dāng)次級線圈中的電路閉合就有交變電流產(chǎn)生。

4.變壓器變壓比怎么算?

變壓器能改變電壓,但具體改變了多少呢?

事實上,變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比,即:

U1/U2=N1/N2

式中U1、U2為初級、次級線圈的電壓;N1、N2為初級、次級線圈的匝數(shù)。

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。當(dāng)變壓器的初級線圈接在交流電源上時,鐵心中便產(chǎn)生交變磁通,交變磁通用φ表示。因為初級、次級線圈中的φ是相同的。由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,初級、次級線圈中的感應(yīng)電動勢為:

e1=-N1dφ/dt

e2=-N2dφ/dt

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由圖可知:

U1=-e1

U2=e2

綜合可得:

U1/U2=N1/N2

即變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。例如:初級線圈是500匝,次級線圈是250匝,初級通上220V交流電,次級電壓就是110V。

值得注意的是,變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比,這是理想情況下比值,說明理想變壓器本身無功率損耗。但實際變壓器總存在損耗,包括銅損(線圈電阻發(fā)熱)、鐵損(鐵心發(fā)熱)和漏磁(經(jīng)空氣閉合的磁感應(yīng)線)等。

5.變壓器有哪些類型?

從電壓分類:有低壓變壓器、高壓變壓器、超高壓變壓器;

從結(jié)構(gòu)分類,有雙繞組變壓器,多繞組變壓器,分裂變壓器,自偶變壓器;

從冷卻方式分類:有空冷變壓器、油冷變壓器,水冷變壓器(極少);

從絕緣介質(zhì)分類:有油浸變壓器,干式變壓器,氣體絕緣變壓器;

從相數(shù)分類:有單相變壓器、三相變壓器、分體變壓器;

按用途分類:有電力變壓器,專用電源變壓器,調(diào)壓變壓器,測量變壓器(電壓互感器、電流互感器),小型電源變壓器(用于小功率設(shè)備),安全變壓器。

6.常用的變壓器有哪些?

8fe94e86-4f0a-11ed-b116-dac502259ad0.png圖源:華秋商城

7.變壓器主要參數(shù)是什么?

額定頻率:批變壓器設(shè)計時所規(guī)定的運行頻率。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)計和使用。用?N 表示,單位赫茲(HZ)。我國規(guī)定額定頻率為50HZ。

額定容量:指變壓器工作狀態(tài)下的輸出功率,用視在功率表示。用SN 表示,單位為KVA或VA。

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。用UN表示,單位為KV或V。一次額定電壓用UN1 表示,二次額定電壓用UN2表示。

額定電流:指在額定容量和允許溫升條件下,通過變壓器一、二次繞組出線端子的電流,用IN表示,單位KA或A。一次繞組電流用IN1表示,二次繞組電流用IUN21 表示。

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超過規(guī)定溫升的輸出功率。

8.變壓器如何選型?

首先要調(diào)查用電地方的電源電壓,用戶的實際用電負(fù)荷和所在地方的條件,然后參照變壓器銘牌標(biāo)示的技術(shù)數(shù)據(jù)逐一選擇。

那如何確定變壓器的合理容量呢?

一般應(yīng)從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮,其中容量選擇應(yīng)根據(jù)用戶用電設(shè)備的容量、性質(zhì)和使用時間來確定所需的負(fù)荷量,以此來選擇變壓器容量。

在正常運行時,應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷為變壓器額定容量的75~90%左右。運行中如實測出變壓器實際承受負(fù)荷50小于%時,應(yīng)更換小容量變壓器,如大于變壓器額定容量應(yīng)立即更換大變壓器。

同時,在選擇變壓器根據(jù)線路電源決定變壓器的初級線圈電壓值,根據(jù)用電設(shè)備選擇次級線圈的電壓值,最好選為低壓三相四線制供電。這樣可同時提供動力用電和照明用電。

對于電流的選擇要注意負(fù)荷在電動機(jī)起動時能滿足電動機(jī)的要求(因為電動機(jī)起動電流要比下沉運行時大4~7倍)。

9.低頻變壓器和高頻變壓器的區(qū)別是?

根據(jù)變壓器的工作頻率不同,一般可以分成低頻變壓器和高頻變壓器。

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兩者的主要區(qū)別包括下面3點:

首先頻率不同。日常生活中,工頻交流電的頻率是50Hz,我們把工作在這一頻率下的變壓器叫做低頻變壓器;而高頻變壓器的工作頻率可達(dá)幾十kHz到幾百kHz。

其次,體積不同。輸出功率相同的低頻變壓器與高頻變壓器,高頻變壓器的體積要比低頻變壓器要小很多。變壓器在電源電路中算是個頭比較大的元件,在保證輸出功率的同時想要把體積做得小,就要使用高頻變壓器,所以在開關(guān)電源里都會用到高頻變壓器。

還有,芯所使用的材料不同。低頻變壓器的鐵芯一般是使用很多片硅鋼片堆疊而成的,而高頻變壓器的鐵芯是用高頻磁性材料(如:鐵氧體)組成的。(所以高頻變壓器的鐵芯一般叫做磁芯)

10.什么是變壓器的銘牌?有哪些主要技術(shù)數(shù)據(jù)?

變壓器的銘牌標(biāo)明該臺變壓器的性能、技術(shù)規(guī)格和使用場合,用來滿足用戶的選用,通常選用注意的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有:

(1)、額定容量的千伏安數(shù)。即額定狀態(tài)下變壓器的輸出能力。如單相變壓器額定容量=U線×I線;三相變壓器容量=U線×I線。

(2)、額定電壓伏數(shù)。分別標(biāo)明初級線圈的端電壓和次級線圈的端電壓(不接負(fù)載時)值。注意三相變壓器的端電壓指線電壓U線值。

(3)、額定電流安培數(shù)。指在額定容量和允許溫升條件下,初級線圈和次級線圈允許長期通過的線電流I線值。

(4)、電壓比。指初級線圈額定電壓與次級線圈額定電壓之比。

(5)、接線方式。單相變壓器僅有高低壓各一組線圈,只供給單相使用,三相變壓器則有Y/△式。除以上技術(shù)數(shù)據(jù)外,還有變壓器的額定頻率、相數(shù)、溫升、變壓器的阻抗百分比等。

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