变压器知识-变压器的特性/原理/分类
变压器是一种用于变换交流电压、电流和阻抗的器件,当在初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流),变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
变压器的主要功能包括电压变换、阻抗变换、隔离以及稳压(磁饱和变压器)等,常用的铁心形状有E型和C型铁心。
变压器按冷却方式可分为干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器和氟化物(蒸发冷却)变压器,按防潮方式可分为开放式变压器、灌封式变压器和密封式变压器,按铁芯或线圈结构可分为芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器和金属箔变压器,按电源相数可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器,按用途可分为电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器和脉冲变压器。
变压器的基本原理是,当在初级线圈中通有正弦交流电压时,导线中便产生交变电流并产生交变磁通,在次级线圈中感应出互感电势,在初级线圈上也会感应出一个自感电势,与所加电压方向相反,从而限制了初级电流的大小,当次级接上负载时,次级线圈便产生电流,并因此产生磁通,与初级磁通相互抵消,使铁心中的总磁通量保持不变,变压器的输出功率与输入功率之比称为效率。
变压器的损耗主要包括铁损和铜损,铁损是由于铁心中的涡流引起的,而铜损则是由于线圈中的电阻引起的,变压器的温升主要由铁损和铜损产生。
变压器的材料包括铁心材料、绕制材料、绝缘材料和浸渍材料等,铁心材料主要是硅钢片,绕制材料常用漆包线,绝缘材料包括酚醛纸板、聚脂薄膜等,浸渍材料则常用甲酚清漆。
电源变压器的特性参数包括工作频率、额定功率、额定电压、电压比、空载电流、空载损耗、效率和绝缘电阻等,音频变压器和高频变压器特性参数则包括频率响应、通频带和初、次级阻抗比。
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