变压器的作用:
1. 电压变换:变压器的核心功能之一是进行电压等级的升降变换。原边绕组接入一定电压等级的交流电源后,通过改变副边绕组的匝数比例,可以将高压电降低为适合用户使用的低压电,或将在发电厂产生的低压电升压以减小远距离输电过程中的电能损耗。
2. 阻抗匹配:在电子设备和通信系统中,变压器可以用来调整负载与电源之间的阻抗匹配,确保电流有效传输并化能量利用率,减少因阻抗不匹配导致的能量损失。
3. 电气隔离:变压器铁芯内的原、副边绕组虽然通过磁场耦合传递能量,但并无直接电气连接,从而提供了良好的电气隔离效果,防止电网间的故障相互影响,保障人身和设备稳定运行。
4. 稳压功能:特定设计的变压器如自耦变压器、调压器等具有稳压功能,能够根据负载需求调节输出电压,保持供电系统的稳定性。
初级线圈与次级线圈:
变压器的初级线圈和次级线圈是其主要组成部分。初级线圈承载着输入电流,而次级线圈则产生输出电压。初级线圈和次级线圈被置于同一个铁芯上,以便增强磁场的耦合程度并减小漏磁。
铁芯的作用与构成:
铁芯是变压器的重要组成部分,它不仅起着固定初级线圈和次级线圈的作用,还参与了电磁感应过程。铁芯通常由硅钢片叠加而成,以减小涡流和磁阻。
绕组的类型与数量:
变压器的绕组可以是单层或双层的,其匝数也可以根据需要进行调整。单层绕组结构简单,但绝缘难度较大;而双层绕组则可以增加绝缘性能并减小漏磁。绕组的数量则取决于变压器的设计需求和实际应用场景。
变压器的分类
1.按额定容量大小分类:
①家用变压器:以额定容量在1000KVA以下的变压器为家用变压器。
②联综变压器:其额定容量为200KVA—1000KVA,多用于变电站和配电站,其电压等级为6KV-35KV之间。
③专用变压器:一般用于生产、科研机构,它额定容量为200KVA—50KVA左右,电压等级较低,一般为1KV或500V以下。
④超大容量变压器:其额定量负荷大于1000KVA,它们一般用于发电厂或火车站,它的电压可大于35KV,甚至可达1050KV。
变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、 引线)、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。具体组成及功能:
(1)铁芯。 铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常含硅量较高,厚度分别为0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯分为铁芯柱和横片两部分,铁芯柱套有绕组;横片是闭合磁路之用。
(2)绕组。绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压U1时,流过电流I1,在铁芯中就产生交变磁通O1,这些磁通称为主磁通,在它的作用下,两侧绕组分别感应电势,后带动变压器调控装置。