变压器的构造及工作原理

[武汉美伦电气技术部]

      变压器在生产上的应用极为广泛，我们就变压器的构造及工作原理交流一下:

A、变压器的构造

一,变压器的用途和种类

1,符号
      变压器是利用互感原理工作的电磁装置,它的符号如图所示,T是它的文字符号.

2,用途
      输电,配电和用电所需的各种不同的电压,都是通过变压器进行变换后而得到的.
      变压器除了可以变换电压之外,还可以变换电流,变换阻抗,改变相位.由此可见,变压器是输配电,电子线路和电工测量中的十分重要的电气设备.

3,种类

二,变压器的基本构造

      变压器主要由铁心和线圈(也叫绕组)两部分组成.

1,铁心
      铁心是变压器的磁路通道.
      为了减小涡流和磁滞损耗,铁心是用磁导率较高而且相互绝缘的硅钢片叠装而成的.
举例说明:
如：变流器,大电流发生器
如：电子电路中输入,输出变压器
如：改变线圈的连接方法来改变变压器的极性
      按照铁心构造形式,可分为心式和壳式两种.
(1)心式
(2)壳式

2,线圈
      线圈是变压器的电路部分.
      线圈是用具有良好绝缘的漆包线,纱包线或丝包线绕成的.
      工作时,和电源相连的线圈叫做原线圈(初级绕组);而与负载相连的线圈叫做副线圈(次级绕组).
3,其它结构
      此外,为了起到电磁屏蔽作用,变压器往往要用铁壳或铝壳罩起来,原,副线圈司往往加一层金属静电屏蔽层,大功率的变压器申还有专门设置的冷却设备等.

B 变压器的工作原理

      变压器是按电磁感应原理工作的.如果把变压器的原线圈接在交流电源上,在原线圈中就有交流电流流过,交变电流将在铁心中产生交变磁通,这个变化的磁通经过闭合磁路同时穿过原线圈和副线圈.交变的磁通将在线圈中产生感应电动势,这时,如果在副线圈上接上负载,那么电能将通过负载转换成其他形式的能.

变压器工作原理分析

一,变换交流电压
U1/U2=N1/N2=K
变压器原,副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数比.
(1)升压变压器
(2)降压变压器

二,变换交流电流
I1/I2=N2/N1=1/K
变压器工作时原,副线圈中的电流跟线圈的匝数成反比.
变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制;低压线圈匝数少而通过的电流大,应当用较粗的导线绕制.

三,变换交流阻抗
|Z1|=(N1/N2)2|Z2|=K2|Z2|
例题1,有一电压比为220V/110V的降压变压器,如果在次级接上55欧的电阻时,求变压器初级的输入阻抗.
练习:有一信号源的电动势为lV,内阻为600Ω负载电阻为150Ω.欲使负载获得大功率,必须在信号源和负载之间接一匹配变压器,使变压器的输入电阻等于信号源的内阻,问变压器的变压比,初,次级电流各为多大

四,变压器的外特性和电压变化率