變壓器有哪些作用?

General 更新 2023年10月15日

變壓器有什麼作用?

變壓器是用來改變交流電壓的置,由鐵芯和線圈線成。它不僅能改變交流電的電壓,同時還能改變阻抗,在不超設計功率時,還可改變電流。

在不同的環境下,變壓器的用途也不同,如:

1、遠距輸入電線路,為減小線路損耗,從發電廠出來的電,要先升壓到幾萬伏(如11KV),到達目的地時,再降壓(如220V)。

2、在電子放大線路中,為達到兩線放大間轉輸能量消耗最少,要進行阻抗匹配,用變壓器聯接,可起到改變阻抗的作用。

3、電焊時,在焊條與焊件間所需電流很大(幾十~幾百安),而電壓很小(幾伏)。電焊機就是一個變壓器,它把高電壓(如220V)變成低壓。而在不改變功率的條件下,在輸出端產生很大的電流。

4、有時,在一個環境中需要不同的電壓,變壓器又可製成多繞組的或中間抽頭式的。進而產生多種電壓。

5、在交流穩壓器中,採用即時改變輸出線圈的圈數,來達到調速輸出電壓的目的。

變壓器是什麼?有什麼用處

變壓器

變壓器的是一種常見的電氣設備, 可用來把某種數值的交變電壓變換為同頻率的另一數值的交變電壓,也可以改變交流電的數值及變換阻抗或改變相位。

變壓器的意義

發電廠欲將P=3UIcosφ的電功率輸送到用電的區域,在P、cosφ為一定值時,若採用的電壓愈高,則輸電線路中的電流愈小,因而可以減少輸電線路上的損耗,節約導電材料。 所以遠距離輸電採用高電壓是最為經濟的。

目前,我國交流輸電的電壓最高已達500kV。這樣高的電壓,無論從發電機的安全運行方面或是從製造成本方面考慮,都不允許由發電機直接生產。 發電機的輸出電壓一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV等幾種,因此必須用升壓變壓器將電壓升高才能遠距離輸送。

電能輸送到用電區域後,為了適應用電設備的電壓要求,還需通過各級變電站(所)利用變壓器將電壓降低為各類電器所需要的電壓值。

在用電方面,多數用電器所需電壓是380V、220V或36 V,少數電機也採用3kV、6kV等。

變壓器分類

按其用途不同,有電源變壓器、電力變壓器,調壓變壓器,儀用互感器,隔離變壓器。按結構分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器及自耦變壓器。按鐵心結構分為殼式變壓器激心式變壓器。按相數分為單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。變壓器的種類雖多,但基本原理和結構是一樣的。

變壓器的基本結構

(1)鐵心

變壓器壓器由套在一個閉合鐵心上的兩個或多個線圈(繞組)構成,

鐵心和線圈是變壓器的基本組成部分。鐵心構成了電磁感應所需的磁路。為了減少磁通變化時所引起的渦流損失,變壓器的鐵心要用厚度為0.35~0.5mm的硅鋼片疊成。片間用絕緣漆隔開。鐵心分為心式和客式兩種。

(2)線圈

變壓器和電源相連的線圈稱為原繞組(或原邊, 或初級繞組),其匝數為N 1 ,和負載相連的線圈稱為副繞組(或副邊, 或次級繞組),其匝數為N 2 。繞組與繞組及繞組與鐵心之間都是互相絕緣的。

變壓器幾乎在所有的電子產品中都要用到,它原理簡單但根據不同的使用場合(不同的用途)變壓器的繞制工藝會有所不同的要求。變壓器的功能主要有:電壓變換;阻抗變換;隔離;穩壓(磁飽和變壓器)等,變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。一、變壓器的基本原理 圖1是變壓器的原理簡體圖,當一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時,導線中就有交變電流I1併產生交變磁通ф1,它沿著鐵心穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應出互感電勢U2,同時ф1也會在初級線圈上感應出一個自感電勢E1,E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近,從而限制了I1的大小。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗,並且變壓器本身也有一定的損耗,儘管此時次級沒接負載,初級線圈中仍有一定的電流,這個電流我們稱為“空載電流”。如果次級接上負載,次級線圈就產生電流I2,並因此而產生磁通ф2,ф2的方向與ф1相反,起了互相抵消的作用,使鐵心中總的磁通量有所減少,從而使初級自感電壓E1減少,其結果使I1增大,可見初級電流與次級負載有密切關係。當次級負載電流加大時I1增加,ф1也增加,並且ф1增加部分正好補充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持鐵心裡總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗,可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據需要通過改變次級線圈的圈 而改變次級電壓,但是不能改變允許負載消耗的功率。二、變壓器的損耗當變壓器的初級繞組通電後,線圈所產生的磁通在鐵心......

變壓器有什麼用

變壓器的是一種常見的電氣設備, 可用來把某種數值的交變電壓變換為同頻率的另一數值的交變電壓,也可以改變交流電的數值及變換阻抗或改變相位。

發電廠欲將P=3UIcosφ的電功率輸送到用電的區域,在P、cosφ為一定值時,若採用的電壓愈高,則輸電線路中的電流愈小,因而可以減少輸電線路上的損耗,節約導電材料。 所以遠距離輸電採用高電壓是最為經濟的。

目前,我國交流輸電的電壓最高已達500kV。這樣高的電壓,無論從發電機的安全運行方面或是從製造成本方面考慮,都不允許由發電機直接生產。 發電機的輸出電壓一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV等幾種,因此必須用升壓變壓器將電壓升高才能遠距離輸送。

電能輸送到用電區域後,為了適應用電設備的電壓要求,還需通過各級變電站(所)利用變壓器將電壓降低為各類電器所需要的電壓值。

在用電方面,多數用電器所需電壓是380V、220V或36 V,少數電機也採用3kV、6kV等。

變壓器的分類和作用

作用:

1、用來改變交流電壓,這是它名稱的由來;

2、變壓器在改變電壓的同時,不改變功率(不考慮損耗時),所以在電壓改變時必然使電流改變,也即改變了阻抗。所以在電子技術上,變壓器用來作阻抗匹配用。

3、放大器的級間耦合,除了阻容耦合、直接耦合外,還有變壓器耦合,既能改變阻抗,又能隔除直流。只是變壓器的體積大,頻率特性差,現在用得很少。

在振盪電路中,除了阻容、阻容移相振盪器外,更多應用的是變壓器耦合振盪電路。這裡變壓器除了完成耦合以外,初級線圈的電感與外接電容器構成具有選頻作用的諧振迴路。

分類:

通常安變壓器的不同用途、不同容量、繞組個數、相數、調壓方式、冷卻介質、冷卻方式、鐵心形式等等進行分類,以滿足不同行業對變壓器的需求。

一、按用途分類

①電力變壓器

②電爐變壓器

③整流變壓器

④工頻試驗變壓器

⑤礦用變壓器

⑥電抗器

⑦調壓變壓器

⑧互感器

⑨其他特種變壓器

二、按容量分類

①中小型變壓器:電壓在35KV以下,容量在10-6300KVA

②大型變壓器:電壓在63-110KV,容量在6300-63000KVA

③特大型變壓器:電壓在220KV以上,容量在31500-360000KVA

三、按相數分類

變壓器按相數分類可分為單相變壓器和三相變壓器

四、按繞組數量分類

①雙繞組變壓器 有高壓繞組和低壓繞組的變壓器

②三繞組變壓器 有高壓繞組、中壓繞組和低壓繞組的變壓器

③自耦電力變壓器 自耦電力變壓器的特點在於一、二繞組之間不僅有磁耦聯繫而且還有電的直接聯繫。採用自耦變壓器比採用普通變壓器能節省材料、降低成本、縮小變壓器體積和減輕重量,有利於大型變壓器的運輸和安裝。

五、按變壓器的調壓方式分類

按調壓方式可分為無載調壓變壓器和有載調壓變壓器

六、按變壓器的冷卻介質分類

按冷卻介質可分為油浸式變壓器、乾式變壓器、充氣式變壓器、充膠式變壓器和填砂式變壓器等

七、按變壓器的冷卻方式分類

①油浸自冷式變壓器

②油浸風冷式變壓器

③油浸強迫油循環風冷卻式變壓器

④油浸強迫油循環水冷卻式變壓器

⑤乾式變壓器

八、按鐵心結構分類

①心式變壓器

②殼式變壓器

九、其他分類

①按導線材料分類 有銅導線變壓器和鋁導線變壓器

②按中性絕緣水平分類 有全絕緣變壓器和半絕緣變壓器

③按所連接發電機的臺數分類 可分為雙分裂與多分裂式變壓器,雙分列式變壓器又可分為沿軸向分裂與沿輻向分裂變壓器

④按高壓繞組有無電的聯繫分類 可分為普通電力變壓器和自耦變壓器

變壓器的作用是什麼?

變壓器的作用一般是有兩種,一種是升降壓作用,另一種是阻抗匹配作用。先說一下升降壓,通常我們使用的電壓有多種,如生活照明電是220V,工業安全照明是36V,電焊機的電壓還需要調節,這些都離不開變壓器,變壓器通過主副線圈電磁互感原理,可以把電壓降低到我們所需要的電壓。在遠距離電壓傳輸過程中,我們需要把電壓升高到很高,以減少電壓的損耗,通常升高到幾千伏甚至幾十千伏,這就是變壓器的作用。阻抗匹配:最常見的是電子電路中,在輸出與輸入的連接上,為了信號通暢無阻,通常是採用變壓器進行阻抗匹配,如老式廣播,因為是採用定壓輸出,喇叭有都是高阻喇叭,所以也只能用輸出變壓器進行匹配。所以說,日常生活離不開變壓器,工業生產也離不開變壓器。

變壓器有何作用?其工作原理是什麼?

電力系統中,在向遠方輸送電力時,為了減少線路上的電能損耗,需要把電壓升高,為了滿足用戶用電需要,又需要把電壓降低,變壓器就是用來改變電壓高低的電器設備。

變壓器工作原理是基於“電生磁、磁生電”這個基本的電磁現象。以雙繞組變壓器為例,當一次線圈加上電壓U1,流過交流電流i1時,在鐵芯中產生交變磁通,這些磁通的大部分即鏈接著本線圈,也匝鏈著二次線圈,稱為主磁通。在主磁通作用下兩側線圈分別感應起電勢E1和E2,電勢的大小與匝數成正比。

變壓器的主要用途是什麼

變壓器是一種用於電能轉換的電器設備,它可以把一種電壓、電流的交流電能轉換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能。

變壓器幾乎在所有的電子產品中都要用到,它原理簡單但根據不同的使用場合(不同的用途)變壓器的繞制工藝會有所不同的要求。變壓器的功能主要有:電壓變換;阻抗變換;隔離;穩壓(磁飽和變壓器)等,變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。

一、變壓器的基本原理

當一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時,導線中就有交變電流I1併產生交變磁通ф1,它沿著鐵心穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應出互感電勢U2,同時ф1也會在初級線圈上感應出一個自感電勢E1,E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近,從而限制了I1的大小。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗,並且變壓器本身也有一定的損耗,儘管此時次級沒接負載,初級線圈中仍有一定的電流,這個電流我們稱為“空載電流”。

如果次級接上負載,次級線圈就產生電流I2,並因此而產生磁通ф2,ф2的方向與ф1相反,起了互相抵消的作用,使鐵心中總的磁通量有所減少,從而使初級自感電壓E1減少,其結果使I1增大,可見初級電流與次級負載有密切關係。當次級負載電流加大時I1增加,ф1也增加,並且ф1增加部分正好補充了被ф2 所抵消的那部分磁通,以保持鐵心裡總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗,可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據需要通過改變次級線圈的圈數而改變次級電壓,但是不能改變允許負載消耗的功率。

二、變壓器的損耗

當變壓器的初級繞組通電後,線圈所產生的磁通在鐵心流動,因為鐵心本身也是導體,在垂直於磁力線的平面上就會感應電勢,這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合迴路併產生電流,好象一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加,並且使變壓器的鐵心發熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線,這些銅導線存在著電阻,電流流過時這電阻會消耗一定的功率,這部分損耗往往變成熱量而消耗,我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產生的。

由於變壓器存在著鐵損與銅損,所以它的輸出功率永遠小於輸入功率,為此我們引入了一個效率的參數來對此進行描述,η=輸出功率/輸入功率。

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