變壓器被定義為通過電磁感應(yīng)過程將電能從一個(gè)電路傳遞到另一個(gè)電路的無源電氣裝置。它最常用于增加(“升壓”)或降低(“降壓”)電路之間的電壓水平。

變壓器工作原理

變壓器的工作原理很簡單。兩個(gè)或多個(gè)繞組(也稱為線圈)之間的互感允許電能在電路之間傳遞。下面將進(jìn)一步詳細(xì)解釋這一原則。

變壓器的理論

假設(shè)你有一個(gè)由交流電源提供的繞組(也稱為線圈)。通過繞組的交流電在繞組周圍產(chǎn)生不斷變化的交變磁通。

如果另一個(gè)繞組靠近這個(gè)繞組，這個(gè)交變磁通的一部分將與第二個(gè)繞組連接。由于磁通在其振幅和方向上不斷變化，因此在第二繞組或線圈中必須有一個(gè)不斷變化的磁通鏈接。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在第二繞組中會產(chǎn)生電動勢。如果這個(gè)次級繞組的電路閉合，那么電流將流過它。這就是變壓器的基本工作原理。

讓我們用電學(xué)符號來幫助形象化。從電源接收電力的繞組稱為“初級繞組”，這是“第一線圈”。

由于互感而產(chǎn)生所需輸出電壓的繞組通常被稱為“次級繞組”。這是“第二線圈”。

使初級繞組和次級繞組之間的電壓升高的變壓器被定義為升壓變壓器。反之，降低初級繞組和次級繞組之間電壓的變壓器被定義為降壓變壓器。

變壓器是提高還是降低電壓水平取決于變壓器初級側(cè)和次級側(cè)之間的相對匝數(shù)。如果初級線圈上的匝數(shù)比次級線圈上的匝數(shù)多，電壓就會降低(降壓)。如果初級線圈的匝數(shù)少于次級線圈的匝數(shù)，電壓就會增加(升壓)。

雖然上面的變壓器圖在理論上是可行的，但在一個(gè)理想的變壓器中，它不是很實(shí)用。這是因?yàn)樵诼短飙h(huán)境中，第一個(gè)線圈產(chǎn)生的通量只有很小一部分會與第二個(gè)線圈相連。因此，流經(jīng)連接到次級繞組的閉合電路的電流將非常小(并且難以測量)。

磁鏈的變化率取決于與第二繞組相連的磁鏈的數(shù)量。所以理想情況下，幾乎所有初級繞組的磁通都應(yīng)該與次級繞組相連。這是有效地和高效地完成了使用鐵芯型變壓器。這為兩個(gè)繞組提供了一個(gè)共同的低磁阻路徑。

變壓器鐵心的目的是提供一個(gè)低磁阻路徑，通過該路徑，初級繞組產(chǎn)生的最大磁通通過并與次級繞組相連。

當(dāng)變壓器接通時(shí)，最初通過變壓器的電流稱為變壓器涌流。

變壓器部件及結(jié)構(gòu)

變壓器的三個(gè)主要部分:變壓器一次繞組，變壓器磁芯，變壓器二次繞組

變壓器一次繞組:當(dāng)它連接到電源時(shí)就會產(chǎn)生磁通量。

變壓器磁芯:由初級繞組產(chǎn)生的磁通量，將通過與次級繞組相連的低磁阻路徑并形成閉合磁路。

變壓器二次繞組:初級繞組產(chǎn)生的磁通通過鐵芯，與次級繞組連接。這個(gè)繞組也纏繞在同一個(gè)鐵芯上，并提供所需的變壓器輸出。