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變壓器原理
變壓器的根本原理是電磁感應(yīng)原理,現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其根本工作原理:當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓Ú1時(shí),流過電流Í1,在鐵芯中就發(fā)生交變磁通Ø1,這些磁通稱為主磁通,在它效果下,兩邊繞組別離感應(yīng)電勢(shì)É1,É2,感應(yīng)電勢(shì)公式為:E=4.44fNØm
式中:E--感應(yīng)電勢(shì)有效值
f--頻率
N--匝數(shù)
Øm--主磁通最大值
因?yàn)槎卫@組與一次繞組匝數(shù)不同,感應(yīng)電勢(shì)E1和E2巨細(xì)也不同,當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后,電壓Ú1和Ú2巨細(xì)也就不同。
當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí),一次側(cè)僅流過主磁通的電流(Í0),這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流Í2時(shí),也在鐵芯中發(fā)生磁通,力圖改動(dòng)主磁通,但一次電壓不變時(shí),主磁通是不變的,一次側(cè)就要流過兩部分電流,一部分為激磁電流Í0,一部分為用來平衡Í2,所以這部分電流隨著Í2改動(dòng)而改動(dòng)。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí),就是磁勢(shì)。
上述的平衡效果實(shí)質(zhì)上是磁勢(shì)平衡效果,變壓器就是經(jīng)過磁勢(shì)平衡效果實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。
當(dāng)一個(gè)正弦溝通電壓U1加在初級(jí)線圈兩端時(shí),導(dǎo)線中就有交變電流I1并發(fā)生交變磁通ф1,它沿著鐵心穿過初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì)U2,同時(shí)ф1也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì)E1,E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近,從而約束了I1的巨細(xì)。為了堅(jiān)持磁通ф1的存在就需要有必定的電能消耗,并且變壓器本身也有必定的損耗,盡管此時(shí)次級(jí)沒接負(fù)載,初級(jí)線圈中仍有必定的電流,這個(gè)電流我們稱為“空載電流”。
假如次級(jí)接上負(fù)載,次級(jí)線圈就發(fā)生電流I2,并因此而發(fā)生磁通ф2,ф2的方向與ф1相反,起了相互抵消的效果,使鐵心中總的磁通量有所減少,從而使初級(jí)自感電壓E1減少,其結(jié)果使I1增大,可見初級(jí)電流與次級(jí)負(fù)載有密切關(guān)系。當(dāng)次級(jí)負(fù)載電流加大時(shí)I1添加,ф1也添加,并且ф1添加部分正好補(bǔ)充了被ф2所抵消的那部分磁通,以堅(jiān)持鐵心里總磁通量不變。假如不考慮變壓器的損耗,能夠以為一個(gè)理想的變壓器次級(jí)負(fù)載消耗的功率也就是初級(jí)從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要經(jīng)過改動(dòng)次級(jí)線圈的圈數(shù)而改動(dòng)次級(jí)電壓,但是不能改動(dòng)答應(yīng)負(fù)載消耗的功率。