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變壓器的原理
變壓器的轉換原理是利用電磁感應來改變交流電壓。
變壓器有兩組線圈。初級線圈和次級線圈。當初級線圈通上交流電時,變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場,次級線圈就產(chǎn)生感應電動勢。變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。
只要適當改變繞組的匝數(shù),就可以改變原副邊電動勢之比以達到改變電壓的目的。
例如:初級線圈是500匝,次級線圈是250匝,初級通上220V交流電,次級電壓就是110V。
變壓器能降壓也能升壓。如果初級線圈比次級線圈圈數(shù)少就是升壓變壓器,可將低電壓升為高電壓。
變壓器的組成
變壓器主要有鐵芯和繞組組成。
鐵芯是變壓器的磁路通道,繞組是變壓器的電路部分,由一定匝數(shù)的漆包線繞制而成。
與電源相連的,我們把它稱作初級繞組,也稱作是一次繞組。與負載相連的,我們把它稱作次級繞組,也稱作是二次繞組,或者是副邊繞組。
鐵芯結構的基本形式,有心式和殼式。
心式結構的變壓器鐵芯柱被繞組所包圍。簡單地說,就是繞組包圍著鐵芯,結構比較簡單,裝配和絕緣比較容易,所以變壓器常常采用心式結構。殼式結構則是鐵芯包圍著繞組。殼式結構的變壓器,機械強度較高,露齒角,但是其制造工藝復雜,使用材料較多,通常只用于低壓大電流的變壓器或小容量的電源變壓器中。
變壓器的作用
變壓器主要有變電壓、變電流和隔離等作用,其中:
變電壓:提高或降低電壓,將發(fā)電機發(fā)出的電壓經(jīng)過升壓、輸送、降壓過程,將電壓變換成居民或工業(yè)使用的電壓等級。
變電流:改變電壓的同時改變電流的大小。
隔離:將用戶系統(tǒng)和供電系統(tǒng)進行隔離,起到縮小事故范圍的作用。
交流電壓等級中,通常將1kV及以下稱為低壓,1kV以上、35kV及以下稱為中壓,35kV以上、220kV以下稱為高壓,330kV及以上、1000kV以下稱為超高壓,1000kV及以上稱為特高壓。
直流電壓等級中,±800kV以下稱為高壓,±800kV及以上稱為特高壓。
變壓器的用途分類 電力變壓器:用于輸配電系統(tǒng)的升壓、降壓、配電和聯(lián)絡,或專門用于發(fā)電廠、變電所自用變壓器。
儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護裝置。
電源變壓器:用于一般機械設備的控制電源、照明、指示之用。
電子變壓器:用于開關電源、音頻、脈沖、阻抗匹配等電子電路中
試驗變壓器:能產(chǎn)生高壓,對電氣設備進行高壓試驗。
特種變壓器:如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)壓變壓器等。
按變壓器繞組的相數(shù)分類 單相變壓器:用于單相負荷和三相變壓器組。三相變壓器:用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。多相變壓器:大多用于整流變壓器中。 按變壓器冷卻形式分類 干式變壓器:依靠空氣對流進行冷卻,一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。油浸式變壓器:用變壓器油作為絕緣介質和冷卻介質的變壓器,鐵芯和線圈全部浸在絕緣油中。
按變壓器繞組聯(lián)接形式分類
雙繞組變壓器:用于連接電力系統(tǒng)中的兩個電壓等級。
三繞組變壓器:一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中,連接三個電壓等級。
自耦變壓器:初級、次級繞組組合為一個,用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。
多繞組變壓器:分裂變壓器,變壓器低壓繞組分裂為兩或三部分,在電氣上互不連接。
按變壓器鐵芯形式分類
芯式變壓器:如口型插片變壓器、C型變壓器、R型變壓器。
環(huán)形變壓器:如接觸式調(diào)壓器等。
非晶合金變壓器:也叫節(jié)能變壓器,非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料,空載電流下降約80%,耐溫性能好,是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器,特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負載率較低的地方。
殼式變壓器:用于大電流的特殊變壓器,如電爐變壓器、電焊變壓器;或用于電子儀器及電視、收音機等的電源變壓器
按變壓器工作頻率分類
工頻變壓器:其工作頻率在50Hz或60Hz。
中頻變壓器:其工作頻率在400~1000Hz。
音頻變壓器:其工作頻率在20Hz~20kHz。
超音頻變壓器:其工作頻率在20kHz以上,一般不超過100kHz。
高頻變壓器:其工作頻率在20Hz~100kHz以上的變壓器。
按變壓器防潮方式分類
開放式變壓器:油枕通連管和吸濕器與大氣直接相通,這樣油枕里的油與空氣接觸,油易被氧化,而且空氣中的水份也容易進入到變壓器的油中,所以一般只用在低電壓等級的變壓器中,如10KV和部分35KV的變壓器。
密封式變壓器:一種能避免變壓器內(nèi)部物質與外部大氣之間相互交換的非呼吸式變壓器。
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