變壓器的作用:
1. 電壓變換:變壓器的核心功能之一是進行電壓等級的升降變換。原邊繞組接入一定電壓等級的交流電源后,通過改變副邊繞組的匝數比例,可以將高壓電降低為適合用戶使用的低壓電,或將在發(fā)電廠產生的低壓電升壓以減小遠距離輸電過程中的電能損耗。
2. 阻抗匹配:在電子設備和通信系統(tǒng)中,變壓器可以用來調整負載與電源之間的阻抗匹配,確保電流有效傳輸并化能量利用率,減少因阻抗不匹配導致的能量損失。
3. 電氣隔離:變壓器鐵芯內的原、副邊繞組雖然通過磁場耦合傳遞能量,但并無直接電氣連接,從而提供了良好的電氣隔離效果,防止電網間的故障相互影響,保障人身和設備穩(wěn)定運行。
4. 穩(wěn)壓功能:特定設計的變壓器如自耦變壓器、調壓器等具有穩(wěn)壓功能,能夠根據負載需求調節(jié)輸出電壓,保持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
初級線圈與次級線圈:
變壓器的初級線圈和次級線圈是其主要組成部分。初級線圈承載著輸入電流,而次級線圈則產生輸出電壓。初級線圈和次級線圈被置于同一個鐵芯上,以便增強磁場的耦合程度并減小漏磁。
鐵芯的作用與構成:
鐵芯是變壓器的重要組成部分,它不僅起著固定初級線圈和次級線圈的作用,還參與了電磁感應過程。鐵芯通常由硅鋼片疊加而成,以減小渦流和磁阻。
繞組的類型與數量:
變壓器的繞組可以是單層或雙層的,其匝數也可以根據需要進行調整。單層繞組結構簡單,但絕緣難度較大;而雙層繞組則可以增加絕緣性能并減小漏磁。繞組的數量則取決于變壓器的設計需求和實際應用場景。
變壓器的分類
1.按額定容量大小分類:
①家用變壓器:以額定容量在1000KVA以下的變壓器為家用變壓器。
②聯(lián)綜變壓器:其額定容量為200KVA—1000KVA,多用于變電站和配電站,其電壓等級為6KV-35KV之間。
③專用變壓器:一般用于生產、科研機構,它額定容量為200KVA—50KVA左右,電壓等級較低,一般為1KV或500V以下。
④超大容量變壓器:其額定量負荷大于1000KVA,它們一般用于發(fā)電廠或火車站,它的電壓可大于35KV,甚至可達1050KV。
變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、 引線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調壓裝置、保護裝置(吸濕器、氣道、氣體繼電器、儲油柜及測溫裝置等)和出線套管。具體組成及功能:
(1)鐵芯。 鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常含硅量較高,厚度分別為0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分,鐵芯柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用。
(2)繞組。繞組是變壓器的電路部分,它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。變壓器的基本原理是電磁感應原理,現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當一次側繞組上加上電壓U1時,流過電流I1,在鐵芯中就產生交變磁通O1,這些磁通稱為主磁通,在它的作用下,兩側繞組分別感應電勢,后帶動變壓器調控裝置。