变压器原理(中英双文)
电气自动化技术《变压器工作原理(中英文版)》
XX变压器厂 XX年XX月 第四页，共三十六页。
二、变压器的铭牌和技术数据 1〕 变压器的型号model
S J L 1000/10
高压绕组的额定电压(KV)
变压器额定容量(KVA)
铝线圈
aluminum coil
冷却方式
cooling mode
oil immersed self-cooling type
对二次侧，根据VL：
E 2 R R2 2II2 2 E jX σ22 I2U 2U 2
式中 R2 为二次绕组的电阻;
i1
u+– 1e+–σe+–11
i2 +–ee+–22u+–2
X2=L2 为二次绕组的感抗；N 1
N2
U 2 为二次绕组的端电压。
变压器运行时 的功率取决于 负载的性质
容量 SN 输出功率 P2
效率
一次侧输入功率 P1 输出功率 P2
efficiency
第七页，共三十六页。
3〕联结组标号
三相变压器一、二次绕组的连接方式
Y〔高压绕组作星形联结〕、y〔低压绕组作
星形联结〕；
D〔高压绕组作三角形联结〕、d〔低压绕组作 三角形联结〕； N〔高压绕组作星形联结时的中性线〕、
绝缘的漆包圆铜线绕制而成，对容量稍大的变
压器那么用扁铜线或扁铝线绕制。
1．同心式绕组 按其绕制方法的不同又可分为 圆筒式、螺旋式和连续式
高、低压绕组同心地套装 在铁心柱上。为了便于与 铁心绝缘，把低压绕组套 装在里面，高压绕组套装 在外面。
第十三页，共三十六页。
2．交叠式绕组 又称饼式绕组
将绕组分成假设干个 线饼交替排列
n〔低压绕组作星形联结时的中性线〕。
变压器的基本原理
变压器的基本原理
变压器是一种靠电磁感应原理来调整电流电压的电器装置。
其基本结构由一个铁心和两个线圈组成，其中一个线圈称为主线圈，另一个线圈称为副线圈。
当主线圈通电时，通过主线圈产生的磁场会穿过铁心并感应到副线圈上。
根据法拉第电磁感应定律，副线圈中会产生感应电动势。
若副线圈的匝数较低，那么感应电动势的电压就会较低；反之，若副线圈的匝数较高，副线圈上产生的感应电动势电压也相应较高。
利用这个原理，变压器可以通过改变主线圈和副线圈的匝数比例来实现电压的降低或升高。
当主线圈中的电流改变时，副线圈中也会产生相应的电压变化。
通过精确地设计主副线圈的匝数，可以实现所需的输出电压。
变压器的主要特点是功率的传递和能量的转换。
当输入电压和电流的乘积等于输出电压和电流的乘积时，变压器的功率传递是平衡的。
这意味着无论输入电压和电流是高还是低，变压器都可以将电能有效地传递到输出端。
总之，变压器利用电磁感应原理，通过调整匝数比例来实现电压的变换。
它在电力系统中扮演着重要的角色，能够实现电能的有效传输和分配。
变压器原理介绍
变压器原理介绍
变压器是一种基于电磁感应原理工作的电力设备，它主要用于改变交流电的电压大小。
其主要由两个或多个线圈（一般称为初级线圈和次级线圈）组成，这些线圈通过一个共同的铁芯连接，使得线圈之间的耦合达到最大。
变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和电感耦合的原理。
当交流电通过初级线圈时，流经导线的电流会产生磁场，这个磁场会通过铁芯传导到次级线圈中，使其产生感应电动势。
这样，当初级线圈上的交流电电压变化时，次级线圈上也会产生相应大小的电压变化。
根据变压器的原理，可以推导出两个重要的公式：
1. 变压器的电压比等于次级线圈的匝数与初级线圈的匝数之比，即：
电压比 = 次级线圈匝数 / 初级线圈匝数
2. 变压器的电流比等于初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比，即：
电流比 = 初级线圈匝数 / 次级线圈匝数
根据这两个公式，可以实现电压的升高或降低，并且在变压器中保持功率守恒。
当电压比大于1时，变压器被称为升压变压器，用于将低电压升高到高电压；而当电压比小于1时，变压器被称为降压变压器，用于将高电压降低为低电压。
变压器广泛应用于电力系统中，用于将发电厂产生的高电压输
送到远距离，并在配电站等地方将电压降低供给用户使用。
同时，变压器也被广泛用于各种电子设备中，用于提供不同的电压供给不同的电路部件。
变压器工作原理
变压器工作原理一、引言变压器是电力系统中常见的电力传输设备，它通过改变电压和电流的大小来实现电能的传输和变换。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、结构和工作过程。
二、基本原理变压器的工作基于电磁感应原理，根据法拉第电磁感应定律，当一个线圈中的磁通量发生变化时，会在另一个靠近的线圈中产生感应电动势。
变压器由两个线圈组成，分别称为主线圈（也称为一次线圈）和副线圈（也称为二次线圈）。
主线圈通过交流电源供电，产生交变磁场，而副线圈则感应到这个磁场并产生电动势。
三、结构变压器通常由铁芯和线圈组成。
铁芯由高导磁材料制成，如硅钢片，以增加磁通量的传导能力。
主线圈和副线圈分别绕在铁芯上，通过绝缘材料隔离。
主线圈的匝数与副线圈的匝数决定了变压器的变比。
四、工作过程1. 电源供电：交流电源通过主线圈流过电流，产生交变磁场。
2. 磁场感应：交变磁场穿过铁芯并感应到副线圈中，产生感应电动势。
3. 电能传输：感应电动势驱动副线圈中的电流流动，实现电能的传输。
4. 变压变流：根据变压器的变比关系，副线圈的电压和电流与主线圈的电压和电流存在对应关系，可以通过改变变压器的变比来实现电压的升降。
五、变压器的工作特点1. 电能传输效率高：变压器的工作基于电磁感应，无需机械部件，电能传输效率可达到90%以上。
2. 电压变换：变压器可以实现电压的升降，通过改变变比，可以将高电压变为低电压或低电压变为高电压。
3. 绝缘保护：变压器的主线圈和副线圈通过绝缘材料隔离，可以有效保护线圈不受电击和短路等故障的影响。
4. 无功功率补偿：变压器可以通过调整变比来实现无功功率补偿，提高电力系统的功率因数。
六、应用领域变压器广泛应用于电力系统中，包括电力输配电、电力变换、电力传输和电力负载调节等领域。
同时，变压器也用于各种电子设备中，如电视机、电脑、手机等，用于将市电的高电压变为适合设备使用的低电压。
七、总结变压器是电力系统中非常重要的设备，它通过电磁感应原理实现电能的传输和变换。
变压器的原理是什么
变压器的原理是什么
变压器的原理是利用电磁感应现象改变交流电的电压大小。
变压器由一个主线圈和一个副线圈组成，两个线圈通过铁芯（通常是铁心）连接。
当交流电通过主线圈时，线圈中产生一个交变的磁场。
这个交变的磁场会在铁芯中产生磁通量的变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会在副线圈中产生感应电动势。
如果副线圈的匝数比主线圈少，那么感应电动势的大小就会下降，从而降低输出电压；如果副线圈的匝数比主线圈多，那么感应电动势的大小就会增加，从而提高输出电压。
由于变压器的工作原理是利用交流电的特点，所以只对交流电起作用，而对直流电无效。
变压器的效率一般很高，损耗很少，因此被广泛用于电力输送与变换、电子设备等领域。
需要注意的是，变压器的原理仅改变电压大小，不改变电的功率。
根据功率守恒定律，输入功率与输出功率相等，即电压越高，电流越小；电压越低，电流越大。
第2章 变压器 《Electric Machinery 电机学(英汉双语)》课件
有效值
2f
E 1 2N 1 m4.44 fN 1 m
相量 E 1j4.44 fN 1 m
可见，当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势 也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通90 度。主电动势的大
小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。
同理，二次主电动势结论一致： E 2j4.4f4N 2 m
铁芯——变压器的磁路
• 铁芯是磁路和套装绕组的骨架，包含铁芯 柱和铁轭。
• 铁芯是由0.35mm厚的冷轧硅钢片叠成。减 少涡流损耗，提高导磁系数。
绕组——变压器的电路
• 变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜 线在绕线模上绕制而成。
• 一次（原）绕组和二次（副）绕组。 • 高压绕组和低压绕组 • 基本型式：同心式，交叠式
2.8 自耦变压器和仪用互感器
2.1.1 变压器的工作原理
变压器的一次绕组与交流电源接通后，铁芯中便有 交变磁通 ，由于电磁感应作用，分别在一次、二次 绕组产生频率相同的感应电动势。
如果一次和二次绕组匝数不同，则一次侧和二次侧 的电压不相等，起到了变压的作用。
2.1.2 变压器的分类
按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变 压器、三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。
U 1 E 1 z 1 I 0 I 0 r m j m x z 1 I 0 z 1 z m I 0
于是可以得到变压器空载等效电路
E1 主磁通比漏磁通大的多，zm>>z1，所以有时忽略漏阻抗，空载等 效电路只是一个zm元件的电路。 在U1 一定的情况下，I0大小取决于Zm的大小。从运行角度讲，希 望I0 越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大 zm ，减小 I0 ，提高运行效率和功率因数。
变压器 原理
变压器原理
变压器是一种电力传输和变换装置，可用来改变交流电压的大小。
它主要由两个线圈——主线圈和副线圈组成。
主线圈通常被称为高压线圈，而副线圈被称为低压线圈。
当交流电通过主线圈时，会在主线圈中产生变化的磁场。
这个磁场会切割副线圈，从而在副线圈中也产生电动势。
根据法拉第电磁感应定律，副线圈中的电动势与主线圈中的电动势成正比。
变压器的工作原理基于互感现象。
互感是指当两个线圈靠近时，它们之间会相互影响，从而导致一种电磁耦合。
在变压器中，通过改变主线圈和副线圈的匝数比，可以实现输入电压和输出电压之间的变换。
根据互感现象的原理，当主线圈的匝数比副线圈的匝数大时，输出电压将比输入电压小。
这被称为降压变压器。
相反，当主线圈的匝数比副线圈的匝数小时，输出电压将比输入电压大。
这被称为升压变压器。
为了减少能量损失和提高效率，变压器通常采用铁芯。
铁芯的存在可以集中和引导磁场，从而提高互感的效果。
除了用于改变电压，变压器还可以用于隔离电路和传送电能。
由于变压器没有机械部件，因此没有摩擦损耗，工作稳定可靠。
在实际应用中，变压器广泛用于电力系统、电子设备、通信系统等领域，为不同电器设备提供适合的电压供应。
变压器工作原理英文
The Working Principles of Transformers Transformers are essential devices used in electrical power systems for voltage transformation. They play a crucial role in ensuring the efficient transmission and distribution of electricity. This document will provide an overview of the working principles of transformers.Introduction to TransformersA transformer consists of two or more coils of wire wound around a common magnetic core. The core is typically made of laminated iron to minimize energy losses due to eddy currents. The coils are referred to as the primary and secondary windings.The primary winding is connected to the input voltage source, while the secondary winding is connected to the load. The input voltage applied to the primary winding induces a fluctuating magnetic field in the core. This field induces a voltage in the secondary winding, which is then used to power the load.Faraday’s Law of Electromagnetic InductionThe operation of a transformer is based on Faraday’s law of electromagnetic induction. According to this law, when the magnetic field linking a conductor changes, an electromotive force (EMF) or voltage is induced in the conductor. This voltage is proportional to the rate at which the magnetic field changes.In a transformer, the primary winding is connected to an alternating current (AC) power source. As the AC voltage varies, it creates a changing magnetic field in the core. This changing magnetic field induces a voltage in the secondary winding, which is proportional to the number of turns in the winding.Step-up and Step-down TransformersTransformers can be either step-up or step-down, depending on the voltage ratio between the primary and secondary windings. A step-up transformer increases the voltage from the primary to the secondary winding, while a step-down transformer decreases the voltage.The voltage ratio in a transformer is determined by the ratio of the number of turns in the primary and secondary windings. For example, if the primary winding has 100 turns and the secondary winding has 200 turns, the voltage in the secondary winding will be twice the voltage in the primary winding.Step-up transformers are commonly used in power transmission, where high voltages are required to minimize energy losses over long distances. Step-downtransformers are used in applications where lower voltages are needed for safe and efficient operation.Ideal Transformer ModelIn an ideal transformer, the magnetic field in the core is perfectly coupled between the primary and secondary windings. This means that all the magnetic flux created by the primary winding links the secondary winding. In addition, there are no energy losses due to resistance or leakage inductance.Based on this ideal model, the voltage ratio in a transformer is given by the turns ratio. The turns ratio is the ratio of the number of turns in the secondary winding (Ns) to the number of turns in the primary winding (Np). Mathematically, it can be expressed as:Voltage ratio = Ns / NpThe ideal transformer model simplifies transformer analysis and design. However, real-world transformers have losses and non-ideal characteristics that need to be considered.Transformer Efficiency and LossesTransformers are not perfect and suffer from energy losses due to various factors. The major losses in transformers include copper losses and core losses.Copper losses occur due to the resistance of the wires in the windings. When current flows through the windings, heat is generated due to the resistance. These losses can be minimized by using wires with low resistance and increasing the size of the conductors.Core losses, also known as iron losses, occur due to hysteresis and eddy currents in the core material. Hysteresis losses are caused by the magnetic domains in the core repeatedly aligning and realigning with the changing magnetic field. Eddy current losses are caused by circulating currents induced in the core material. These losses can be reduced by using laminated iron cores and materials with low hysteresis and eddy current losses.The efficiency of a transformer is the ratio of output power to input power. Efficiency = (Output Power / Input Power) * 100%. It is desirable to have high-efficiency transformers to minimize energy losses.Transformer ApplicationsTransformers have numerous applications in electrical power systems. Some common applications include:1.Power transmission: Transformers are used to step up the voltage forefficient long-distance transmission of electricity.2.Power distribution: Transformers are used to step down the voltagefor safe and efficient distribution to homes and businesses.3.Voltage regulation: Transformers are used to regulate and stabilizevoltage levels in power systems.4.Electrical isolation: Transformers provide electrical isolation betweeninput and output circuits, preventing the transfer of hazardous voltages.5.Industrial applications: Transformers are used in various industrialprocesses, such as welding, electroplating, and electrolysis.6.Instrumentation: Transformers are used in instruments andmeasuring devices to step down voltage levels for accurate measurements.In conclusion, transformers are vital devices that enable the efficient transmission, distribution, and utilization of electrical energy. By understanding the working principles and characteristics of transformers, engineers can design and operate power systems effectively.。
变压器变压器原理
变压器变压器原理English:A transformer is a device that is used to transfer electrical energy between two or more circuits through electromagnetic induction. It works on the principle of Faraday's law of electromagnetic induction, which states that a changing magnetic field will induce a voltage in a conductor. A transformer consists of two coils of wire, known as the primary and secondary windings, which are wrapped around a core made of ferromagnetic material. When an alternating current (AC) flows through the primary winding, it creates a constantly changing magnetic field around the core. This changing magnetic field induces a voltage in the secondary winding, thereby transferring electrical energy from one circuit to another. By varying the number of turns in the primary and secondary windings, a transformer can step up or step down the voltage levels of the input AC power, making it an essential component in the transmission and distribution of electrical energy in power systems.中文翻译:变压器是一种通过电磁感应在两个或更多电路之间传输电能的设备。
变压器工作原理讲解
变压器工作原理讲解
一、变压器的结构
变压器是由原线圈和副线圈组成，在原、副线圈中各通入一定的交流电。
在原线圈中通人直流电，在副线圈中通人交流电。
当需要改变变压器的电压时，在原、副线圈之间就会产生一个交变的磁场，而磁场的作用使绕组中产生感应电动势，从而改变了原、副线圈之间的匝数比，并通过磁通量发生变化，从而改变了它们之间的磁场强度。
二、变压器的工作原理
变压器是利用电磁感应原理而制成的一种电气设备。
它由铁芯和绕组两大部分组成。
铁芯是一种多层平板形绝缘绕组，它有磁路部分和结构部分两个部分组成。
绕组是用来改变变压器的电压和电流大小的部件。
1.磁路部分
铁芯是一种多层平板形绝缘绕组，它由许多互相垂直方向排列着的条形磁铁组成。
它们之间通过磁芯上线圈与铁芯相连，这些线圈与铁芯外面的绝缘套相连。
在线圈中通入交流电流时，磁芯就产生旋转运动。
当线圈中的电流消失时，磁芯便沿着逆时针方向转动，而绕组中就产生感应电动势。
—— 1 —1 —。
电力变压器原理及组成_中英
Power Transformer
电力变压器简介Contents /内容: 1. What does a transformer do? 变压器的用途 2. Principle of transformer. 变压器的基本原理 3. Main parts of a transformer. 变压器的组成
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1. What does a transformer do? 变压器的用途？
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2. Principle of Transformer 变压器的基本原理-电磁感应原理
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3. Main Parts of a Transformer 变压器的主要组成
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3. Main Parts of a Transformer 变压器的主要组成
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3. Main Parts of a Transformer 变压器的主要组成
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1. What does a transformer do? 变压器的用途？
Energy converter, Electrical circuits/Magnetic circuit; step up/down, efficient(>99.8%), lifespan>40y 一种静止的电气设备，用来将某种数值的交流电压（电流）转变成频率相同的另一种电流电压值 分为升压变压器和降压变压器，效率可达99.8%, 常见设计寿命可达 40 年。
变压器工作原理
变压器工作原理变压器是一种用于改变交流电压的电气设备，它通过电磁感应原理将电能从一个电路传输到另一个电路，同时改变电压和电流的大小。
变压器主要由两个线圈组成，分别是主线圈（也称为初级线圈）和副线圈（也称为次级线圈）。
变压器的工作原理可以通过法拉第电磁感应定律来解释。
法拉第电磁感应定律指出，当一个线圈中的磁通量发生变化时，会在另一个相邻线圈中产生感应电动势。
变压器利用这个原理来实现电能的传输。
当交流电通过主线圈时，它会产生一个变化的磁场。
这个变化的磁场会穿过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
因此，如果主线圈中的电流变化快，那么副线圈中的感应电动势就会变大。
变压器的变压作用是通过线圈的匝数比来实现的。
主线圈和副线圈的匝数比决定了输出电压与输入电压之间的关系。
如果副线圈的匝数比主线圈的匝数多，那么输出电压就会比输入电压高。
相反，如果副线圈的匝数比主线圈的匝数少，那么输出电压就会比输入电压低。
除了变压作用，变压器还具有隔离作用。
由于主线圈和副线圈之间没有直接的电连接，变压器可以将输入电路和输出电路完全隔离开来，从而提供一定的电气安全性。
变压器还有损耗，主要包括铁损耗和铜损耗。
铁损耗是由于变压器中的铁芯在磁场变化时产生的涡流损耗和磁滞损耗引起的。
铜损耗是由于主线圈和副线圈中的电流通过线圈时产生的电阻损耗引起的。
为了提高变压器的效率，减少损耗，常常采用一些措施，如使用高导磁性的材料制作铁芯，采用大截面的导线减少铜损耗等。
总之，变压器是一种基于电磁感应原理的电气设备，它通过主线圈和副线圈之间的电磁耦合实现电能的传输和电压的变换。
变压器在电力系统中起到了重要的作用，广泛应用于发电厂、变电站以及各种电子设备中。
变压器工作原理
变压器工作原理变压器是一种电气设备，用于改变交流电的电压。
它是基于法拉第电磁感应定律和电磁感应定律的原理工作的。
变压器由两个线圈组成，一个称为主线圈或原线圈，另一个称为副线圈或次级线圈。
主线圈和副线圈之间通过一个铁芯连接。
变压器的工作原理如下：1. 电磁感应定律：根据法拉第电磁感应定律，当通过主线圈的电流发生变化时，会在副线圈中产生感应电动势。
这是因为主线圈中的变化电流会产生交变磁场，而交变磁场会穿过副线圈，导致在副线圈中产生感应电动势。
2. 电磁感应定律的应用：当交流电通过主线圈时，主线圈中的电流会不断变化，从而产生交变磁场。
这个交变磁场会穿过副线圈，导致在副线圈中产生感应电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与变化磁场的速率成正比。
3. 变压器的转换比：变压器的转换比定义为主线圈和副线圈的匝数比。
根据电磁感应定律，感应电动势与匝数比成正比。
因此，变压器可以通过改变主线圈和副线圈的匝数比来改变输出电压。
4. 磁通连续性定律：根据磁通连续性定律，变压器的铁芯上的磁通是连续的。
这意味着主线圈和副线圈之间的磁通是相等的。
根据磁通连续性定律，主线圈和副线圈的匝数比等于主线圈和副线圈的电压比。
5. 能量传递：变压器通过电磁感应的原理将能量从主线圈传递到副线圈。
当主线圈中的电流变化时，它会在铁芯中产生磁场，磁场会穿过副线圈并产生感应电动势。
这个感应电动势会导致副线圈中的电流流动，从而将能量从主线圈传递到副线圈。
6. 理想变压器模型：理想变压器模型假设变压器没有能量损耗，也没有磁通漏磁。
在理想变压器模型中，主线圈和副线圈之间的功率比等于电压比。
总结：变压器是一种基于电磁感应定律的设备，用于改变交流电的电压。
通过改变主线圈和副线圈的匝数比，变压器可以实现不同电压的输出。
变压器的工作原理基于电磁感应定律和磁通连续性定律，通过电磁感应将能量从主线圈传递到副线圈。
变压器在电力传输和电子设备中起着重要的作用。
变压器的原理是什么
变压器的原理是什么变压器是一种用来改变交流电压的电器设备，它通过电磁感应的原理来实现电压的升降。
在变压器中，主要由铁芯和线圈组成，通过铁芯的磁场感应作用，使得输入线圈和输出线圈之间产生电磁感应，从而实现电压的变换。
首先，我们来了解一下变压器的基本结构。
变压器主要由铁芯和线圈组成。
铁芯通常采用硅钢片堆叠而成，以减小铁芯的磁滞和涡流损耗。
线圈分为输入线圈和输出线圈，输入线圈又称为初级线圈，输出线圈又称为次级线圈。
当交流电流通过输入线圈时，产生的磁场会感应到输出线圈，从而在输出线圈中产生电压。
通过合理设计输入线圈和输出线圈的匝数比，可以实现电压的升降。
其次，我们来探讨一下变压器的工作原理。
当交流电流通过输入线圈时，会在铁芯中产生交变磁场。
这个交变磁场会感应到输出线圈中，从而在输出线圈中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
因此，当输入线圈中的电流变化时，会引起输出线圈中的电压变化。
通过控制输入线圈和输出线圈的匝数比，可以实现电压的升降。
最后，我们来分析一下变压器的应用。
变压器广泛应用于电力系统中，用来升压输电和降压配电。
在电力输送过程中，为了减小线路损耗和提高输电效率，通常会采用高压输电。
而在城市和工业用电中，为了适应不同电器设备的工作电压要求，需要将高压电网中的电压通过变压器降压到合适的电压水平。
此外，变压器还广泛应用于电子设备、通信设备、医疗设备等领域，用来提供稳定的工作电压。
综上所述，变压器是一种通过电磁感应原理来实现电压升降的电器设备。
它由铁芯和线圈组成，通过感应电动势来实现电压的变换。
在电力系统和各种电器设备中都有着重要的应用，是现代电气工程中不可或缺的设备之一。
变压器工作原理
变压器工作原理【变压器工作原理】一、概述变压器是一种电力传输和转换设备，用于改变交流电的电压和电流。
它由两个或者多个线圈（称为主绕组和副绕组）共享一个磁场而构成。
本文将详细介绍变压器的工作原理。
二、基本原理变压器的工作基于电磁感应原理。
当主绕组中的交流电通过时，它产生一个交变磁场。
这个磁场通过铁芯传导到副绕组中，从而在副绕组中产生感应电动势。
根据法拉第定律，感应电动势的大小与磁场变化率成正比。
因此，主绕组的电流变化导致了副绕组中的电流变化。
三、主要部件1. 铁芯：变压器的铁芯由高导磁性材料制成，如硅钢片。
它的作用是集中磁场并减少能量损耗。
2. 主绕组：主绕组是连接到电源的线圈，通过它输入的电流产生磁场。
3. 副绕组：副绕组是连接到负载的线圈，通过它输出的电流产生感应电动势。
4. 绝缘材料：绝缘材料用于隔离绕组之间和绕组与铁芯之间的电流。
四、工作过程1. 空载状态：当变压器没有负载时，主绕组中的电流产生一个交变磁场。
这个磁场通过铁芯传导到副绕组中，但由于副绕组没有负载，所以没有电流流过。
2. 负载状态：当变压器有负载时，副绕组中的电流开始流动。
由于副绕组中有电流流过，产生的磁场与主绕组的磁场相互作用，从而使副绕组中的感应电动势产生一个反向电流。
这个反向电流抵消了主绕组中的电流，从而保持了变压器的电平稳定。
五、变压器的变压比变压器的变压比是指主绕组和副绕组的匝数比。
根据电磁感应原理，电压的变化与匝数的比例成正比。
因此，变压器的变压比可以通过匝数比来确定。
例如，如果主绕组的匝数是100，副绕组的匝数是50，那末变压比就是2：1，即主绕组的电压是副绕组电压的两倍。
六、应用领域变压器在电力系统中起着至关重要的作用。
它们被广泛应用于以下领域：1. 电力传输：变压器用于将发电厂产生的高电压电能转换为适合输送的低电压电能。
2. 配电系统：变压器用于将输送电路线上的电压转换为适合家庭和工业用途的电压。
3. 电子设备：变压器用于调整电子设备中的电压，以满足不同的电源需求。
变压器原理
变压器原理
变压器是一种利用电磁感应原理工作的电气设备，用于改变交流电的电压。
它主要由两个线圈组成：一个是输入线圈，也称为初级线圈，另一个是输出线圈，也称为次级线圈。
变压器的工作基于法拉第电磁感应定律。
当输入线圈通入交流电时，通过线圈的变化电流在其周围产生一个变化的磁场。
这个磁场穿过次级线圈，引起次级线圈中的电流发生变化。
根据法拉第电磁感应定律，两个线圈之间的电压比例等于线圈匝数比例。
变压器根据次级线圈的匝数与初级线圈的匝数之比，可以实现升压或降压的功能。
如果次级线圈的匝数比初级线圈的匝数多，那么输出电压将比输入电压高，这种变压器被称为升压变压器。
反之，如果次级线圈的匝数比初级线圈的匝数少，那么输出电压将比输入电压低，这种变压器被称为降压变压器。
变压器的工作过程中，由于线圈的电阻，通过变压器的电流会有一定的损耗。
为了减小损耗，变压器还会使用铁芯来集中和引导磁场，提高电磁感应效率。
变压器广泛应用于电力传输和电子设备中。
在电力传输中，变压器起到将高压电能转化为低压电能进行输送的作用。
而在电子设备中，变压器常用于将电网提供的高电压转化为适合设备使用的低电压。
变压器 的原理
变压器的原理
答案：
变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。
当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。
原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。
变压器是一种静止的电气设备。
它是根据电磁感应的原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。
作用：变换交流电压、交换交流电流、变换阻抗和功率传递。
特性参数频率响应指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。
通频带如果变压器在中间频率的输出电压为U0，当输出电压（输入电压保持不变）下降到0.707U0时的频率范围，称为Satons变压器的通频带B。
初、次级阻抗比变压器初、次级接入适当的阻抗Ri和Ro,使变压器初、次级阻抗匹配，则Ri和Ro的比值称为初、次级阻抗比。
在阻抗匹配的情况下，变压器工作在最佳状态，传输效率最高。
扩展：
变压器是指利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，其主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。
它是输配电的基础设备，被广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。
变压器的主要组成部分有？
1、铁芯：是变压器主磁通经过的磁路部分，0.35MM的硅钢片涂绝缘涂漆后叠压或卷压而成；
2、绕组（线圈）：是变压器的电路部分，用绝缘的铜线或铝线制成，并用绝缘材料构成线圈和纵绝缘，使线圈固定在一定位置，形成纵横向油道，便于变压器油流动，加强散热和冷却效果；
3、油箱和变压器油：由钢板焊接而成，油箱内放置变压器器身外，其余空间充满变压器油，它有冷却绝缘和灭弧作用。
变压器作用原理
变压器作用原理
变压器是利用电磁感应的原理来进行能量转换和电压升降的电器设备。
它由两个或多个线圈组成，其中一个被称为“初级线圈”，另一个被称为“次级线圈”。
当交流电通过初级线圈时，它会在周围产生一个交变磁场。
这个磁场会穿透次级线圈，从而在次级线圈中引起电流。
根据电磁感应的法则，当磁通量发生变化时，会在导体回路中产生感应电动势。
在变压器中，初级线圈中的交变磁场使得次级线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势。
这个感应电动势进一步引起次级线圈中的电流流动。
根据电流的连续性原理，初级线圈和次级线圈中的电流是相互依存的。
当初级线圈中的电流改变时，次级线圈中的电流也会相应地改变。
由于线圈中的电流与所施加的电压成正比，变压器可以通过改变线圈的绕组比来实现不同电压的输出。
变压器的作用原理是基于这样一个关键点：通过磁场的感应和电流的连续性，将输入的电压转换为输出的电压。
这种能量转换使变压器在输电、电子设备、电力供应等领域中发挥着重要的作用。
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变压器1. 介绍要从远端发电厂送出电能，必须应用高压输电。
因为最终的负荷，在一些点高电压必须降低。
变压器能使电力系统各个部分运行在电压不同的等级。
本文我们讨论的原则和电力变压器的应用。
2. 双绕组变压器变压器的最简单形式包括两个磁通相互耦合的固定线圈。
两个线圈之所以相互耦合，是因为它们连接着共同的磁通。
在电力应用中，使用层式铁芯变压器(本文中提到的)。
变压器是高效率的，因为它没有旋转损失，因此在电压等级转换的过程中，能量损失比较少。
典型的效率范围在92到99%，上限值适用于大功率变压器。
从交流电源流入电流的一侧被称为变压器的一次侧绕组或者是原边。
它在铁圈中建立了磁通φ，它的幅值和方向都会发生周期性的变化。
磁通连接的第二个绕组被称为变压器的二次侧绕组或者是副边。
磁通是变化的；因此依据楞次定律，电磁感应在二次侧产生了电压。
变压器在原边接收电能的同时也在向副边所带的负荷输送电能。
这就是变压器的作用。
3. 变压器的工作原理当二次侧电路开路是，即使原边被施以正弦电压Vp，也是没有能量转移的。
外加电压在一次侧绕组中产生一个小电流Iθ。
这个空载电流有两项功能：（1）在铁芯中产生电磁通，该磁通在零和 φm之间做正弦变化，φm是铁芯磁通的最大值；（2）它的一个分量说明了铁芯中的涡流和磁滞损耗。
这两种相关的损耗被称为铁芯损耗。
变压器空载电流Iθ一般大约只有满载电流的2%—5%。
因为在空载时，原边绕组中的铁芯相当于一个很大的电抗，空载电流的相位大约将滞后于原边电压相位90º。
显然可见电流分量Im= I0sinθ0，被称做励磁电流，它在相位上滞后于原边电压VP 90º。
就是这个分量在铁芯中建立了磁通；因此磁通φ与Im同相。
第二个分量Ie=I0sinθ0，与原边电压同相。
这个电流分量向铁芯提供用于损耗的电流。
两个相量的分量和代表空载电流，即I 0 = I m + I e应注意的是空载电流是畸变和非正弦形的。
这种情况是非线性铁芯材料造成的。
如果假定变压器中没有其他的电能损耗一次侧的感应电动势Ep 和二次侧的感应电压Es 可以表示出来。
因为一次侧绕组中的磁通会通过二次绕组，依据法拉第电磁感应定律，二次侧绕组中将产生一个电动势E ，即E=NΔφ/Δt 。
相同的磁通会通过原边自身，产生一个电动势Ep 。
正如前文中讨论到的，所产生的电压必定滞后于磁通90º，因此，它于施加的电压有180º的相位差。
因为没有电流流过二次侧绕组，Es=Vs 。
一次侧空载电流很小，仅为满载电流的百分之几。
因此原边电压很小，并且Vp 的值近乎等于Ep 。
原边的电压和它产生的磁通波形是正弦形的；因此产生电动势Ep 和Es 的值是做正弦变化的。
产生电压的平均值如下E avg = turns×给定时间内磁通变化量给定时间即是法拉第定律在瞬时时间里的应用。
它遵循E avg = N 21/(2)m f = 4fNφm 其中N 是指线圈的匝数。
从交流电原理可知，有效值是一个正弦波，其值为平均电压的1.11倍；因此E = 4.44fNφm因为一次侧绕组和二次侧绕组的磁通相等，所以绕组中每匝的电压也相同。
因此E p = 4.44fN p φm并且E s = 4.44fN s φm其中Np 和Es 是一次侧绕组和二次侧绕组的匝数。
一次侧和二次侧电压增长的比率称做变比。
用字母a 来表示这个比率，如下式a = p sE E = p s N N 假设变压器输出电能等于其输入电能——这个假设适用于高效率的变压器。
实际上我们是考虑一台理想状态下的变压器；这意味着它没有任何损耗。
因此P m = P out或者V p I p × primary PF = V s I s × secondary PF这里PF 代表功率因素。
在上面公式中一次侧和二次侧的功率因素是相等的；因此V p I p = V s I s从上式我们可以得知p s V V = p s I I ≌ p sE E ≌ a 它表明端电压比等于匝数比，换句话说，一次侧和二次侧电流比与匝数比成反比。
匝数比可以衡量二次侧电压相对于一次恻电压是升高或者是降低。
为了计算电压，我们需要更多数据。
终端电压的比率变化有些根据负载和它的功率因素。
实际上, 变比从标识牌数据获得, 列出在满载情况下原边和副边电压。
当副边电压Vs 相对于原边电压减小时，这个变压器就叫做降压变压器。
如果这个电压是升高的，它就是一个升压变压器。
在一个降压变压器中传输变比a 远大于1(a>1.0)，同样的，一个升压变压器的变比小于1(a<1.0)。
当a=1时，变压器的二次侧电压就等于起一次侧电压。
这是一种特殊类型的变压器，可被应用于当一次侧和二次侧需要相互绝缘以维持相同的电压等级的状况下。
因此，我们把这种类型的变压器称为绝缘型变压器。
显然，铁芯中的电磁通形成了连接原边和副边的回路。
在第四部分我们会了解到当变压器带负荷运行时一次侧绕组电流是如何随着二次侧负荷电流变化而变化的。
从电源侧来看变压器，其阻抗可认为等于Vp / Ip 。
从等式p s V V = p s I I ≌ p sE E ≌ a 中我们可知Vp = aVs 并且Ip = Is/a 。
根据Vs 和Is ，可得Vp 和Ip 的比例是p p V I = /s s aV I a = 2s sa V I 但是Vs / Is 负荷阻抗ZL ，因此我们可以这样表示Zm (primary) = a2ZL这个等式表明二次侧连接的阻抗折算到电源侧，其值为原来的a2倍。
我们把这种折算方式称为负载阻抗向一次侧的折算。
这个公式应用于变压器的阻抗匹配。
4.有载情况下的变压器一次侧电压和二次侧电压有着相同的极性，一般习惯上用点记号表示。
如果点号同在线圈的上端，就意味着它们的极性相同。
因此当二次侧连接着一个负载时，在瞬间就有一个负荷电流沿着这个方向产生。
换句话说，极性的标注可以表明当电流流过两侧的线圈时，线圈中的磁动势会增加。
因为二次侧电压的大小取决于铁芯磁通大小φ0，所以很显然当正常情况下负载电势Es没有变化时，二次侧电压也不会有明显的变化。
当变压器带负荷运行时，将有电流Is流过二次侧，因为Es产生的感应电动势相当于一个电压源。
二次侧电流产生的磁动势NsIs会产生一个励磁。
这个磁通的方向在任何一个时刻都和主磁通反向。
当然，这是楞次定律的体现。
因此，NsIs所产生的磁动势会使主磁通φ0减小。
这意味着一次侧线圈中的磁通减少，因而它的电压Ep将会增大。
感应电压的减小将使外施电压和感应电动势之间的差值更大，它将使初级线圈中流过更大的电流。
初级线圈中的电流Ip的增大，意味着前面所说明的两个条件都满足：（1）输出功率将随着输出功率的增加而增加（2）初级线圈中的磁动势将增加，以此来抵消二次侧中的磁动势减小磁通的趋势。
总的来说，变压器为了保持磁通是常数，对磁通变化的响应是瞬时的。
更重要的是，在空载和满载时，主磁通φ0的降落是很少的（一般在）1至3%。
其需要的条件是E降落很多来使电流Ip增加。
在一次侧，电流Ip’在一次侧流过以平衡Is产生的影响。
它的磁动势NpI p’只停留在一次侧。
因为铁芯的磁通φ0保持不变，变压器空载时空载电流I0必定会为其提供能量。
故一次侧电流Ip是电流Ip’与I0’的和。
因为空载电流相对较小，那么一次侧的安匝数与二次侧的安匝数相等的假设是成立的。
因为在这种状况下铁芯的磁通是恒定的。
因此我们仍旧可以认定空载电流I0相对于满载电流是极其小的。
当一个电流流过二次侧绕组，它的磁动势（NsIs）将产生一个磁通，于空载电流I0产生的磁通φ0不同，它只停留在二次侧绕组中。
因为这个磁通不流过一次侧绕组，所以它不是一个公共磁通。
另外，流过一次侧绕组的负载电流只在一次侧绕组中产生磁通，这个磁通被称为一次侧的漏磁。
二次侧漏磁将使电压增大以保持两侧电压的平衡。
一次侧漏磁也一样。
因此，这两个增大的电压具有电压降的性质，总称为漏电抗电压降。
另外，两侧绕组同样具有阻抗，这也将产生一个电阻压降。
把这些附加的电压降也考虑在内，这样一个实际的变压器的等值电路图就完成了。
由于分支励磁体现在电流里，为了分析我们可以将它忽略。
这就符我们前面计算中可以忽略空载电流的假设。
这证明了它对我们分析变压器时所产生的影响微乎其微。
因为电压降与负载电流成比例关系，这就意味着空载情况下一次侧和二次侧绕组的电压降都为零。
TRANSFORMER1. INTRODUCTIONThe high-voltage transmission was need for the case electrical power is to be provided at considerable distance from a generating station. At some point this high voltage must be reduced, because ultimately is must supply a load. The transformer makes it possible for various parts of a power system to operate at different voltage levels. In this paper we discuss power transformer principles and applications.2. TOW-WINDING TRANSFORMERSA transformer in its simplest form consists of two stationary coils coupled by a mutual magnetic flux. The coils are said to be mutually coupled because they link a common flux.In power applications, laminated steel core transformers (to which this paper is restricted) are used. Transformers are efficient because the rotational losses normally associated with rotating machine are absent, so relatively little power is lost when transforming power from one voltage level to another. Typical efficiencies are in the range 92 to 99%, the higher values applying to the larger power transformers.The current flowing in the coil connected to the ac source is called the primary w inding or simply the primary. It sets up the flux φ in the core, which varies periodically both in magnitude and direction. The flux links the second coil, called the secondary winding or simply secondary. The flux is changing; therefore, it induces a volt age in the secondary by electromagnetic induction in accordance with Lenz’s law. Thus the primary receives its power from the source while the secondary supplies this power to the load. This action is known as transformer action.3. TRANSFORMER PRINCIPLESWhen a sinusoidal voltage V p is applied to the primary with the secondary open-circuited, there will be no energy transfer. The impressed voltage causes a small current Iθ to flow in the primary winding. This no-load current has two functions: (1) it produces the magnetic flux in the core, which varies sinusoidally between zero and φm, where φm is the maximum value of the core flux; and (2) it provides a component toaccount for the hysteresis and eddy current losses in the core. There combined losses are normally referred to as the core losses.The no-load current Iθ is usually few percent of the rated full-load current of the transformer (about 2 to 5%). Since at no-load the primary winding acts as a large reactance due to the iron core, the no-load current will lag the primary voltage by nearly 90º. It is readily seen that the current component I m= I0sinθ0, called the magnetizing current, is 90º in phase behind the primary voltage V P. It is this component that sets up the flux in the core; φ is therefore in phase with I m.The second component, I e=I0sinθ0, is in phase with the primary voltage. It is the current component that supplies the core losses. The phasor sum of these two components represents the no-load current, orI0 = I m+ I eIt should be noted that the no-load current is distortes and nonsinusoidal. This is the result of the nonlinear behavior of the core material.If it is assumed that there are no other losses in the transformer, the induced voltage In the primary, E p and that in the secondary, E s can be shown. Since the magnetic flux set up by the primary winding，there will be an induced EMF E in the secondary winding in accordance with Faraday’s law, namely, E=NΔφ/Δt. This same flux also links the primary itself, inducing in it an EMF, E p. As discussed earlier, the induced voltage must lag the flux by 90º, therefore, they are 180º out of phase with the applied voltage. Since no current flows in the secondary winding, E s=V s. The no-load primary current I0 is small, a few percent of full-load current. Thus the voltage in the primary is small and V p is nearly equal to E p. The primary voltage and the resulting flux are sinusoidal; thus the induced quantities E p and E s vary as a sine function. The average value of the induced voltage given byE avg = turns×change in flux in a given timegiven timewhich is Faraday’s law applied to a f inite time interval. It follows thatE avg = N21/(2)mf= 4fNφmwhich N is the number of turns on the winding. Form ac circuit theory, the effective or root-mean-square (rms) voltage for a sine wave is 1.11 times the average voltage; thusE = 4.44fNφmSince the same flux links with the primary and secondary windings, the voltage per turn in each winding is the same. HenceE p = 4.44fN p φmandE s = 4.44fN s φmwhere E p and Es are the number of turn on the primary and secondary windings, respectively. The ratio of primary to secondary induced voltage is called the transformation ratio. Denoting this ratio by a, it is seen that a = p sE E = p s N N Assume that the output power of a transformer equals its input power, not a bad sumption in practice considering the high efficiencies. What we really are saying is that we are dealing with an ideal transformer; that is, it has no losses. ThusP m = P outorV p I p × primary PF = V s I s × secondary PFwhere PF is the power factor. For the above-stated assumption it means that the power factor on primary and secondary sides are equal; thereforeV p I p = V s I s from which is obtainedp s V V = p s I I ≌ p sE E ≌ a It shows that as an approximation the terminal voltage ratio equals the turns ratio. The primary and secondary current, on the other hand, are inversely related to the turns ratio. The turns ratio gives a measure of how much the secondary voltage is raised or lowered in relation to the primary voltage. To calculate the voltage regulation, we need more information.The ratio of the terminal voltage varies somewhat depending on the load and its power factor. In practice, the transformation ratio is obtained from the nameplate data, which list the primary and secondary voltage under full-load condition.When the secondary voltage V s is reduced compared to the primary voltage, the transformation is said to be a step-down transformer: conversely, if this voltage is raised, it is called a step-up transformer. In a step-down transformer the transformation ratio ais greater than unity (a>1.0), while for a step-up transformer it is smaller than unity (a<1.0). In the event that a=1, the transformer secondary voltage equals the primary voltage. This is a special type of transformer used in instances where electrical isolation is required between the primary and secondary circuit while maintaining the same voltage level. Therefore, this transformer is generally knows as an isolation transformer.As is apparent, it is the magnetic flux in the core that forms the connecting link between primary and secondary circuit. In section 4 it is shown how the primary winding current adjusts itself to the secondary load current when the transformer supplies a load.Looking into the transformer terminals from the source, an impedance is seen which by definition equals V p / I p . From p s V V = p s I I ≌ p sE E ≌ a , we have V p = aV s and I p = I s /a.In terms of V s and I s the ratio of V p to I p isp p V I = /s s aV I a = 2s sa V I But V s / I s is the load impedance Z L thus we can say thatZ m (primary) = a 2Z LThis equation tells us that when an impedance is connected to the secondary side, it appears from the source as an impedance having a magnitude that is a 2 times its actual value. We say that the load impedance is reflected or referred to the primary. It is this property of transformers that is used in impedance-matching applications.4. TRANSFORMERS UNDER LOADThe primary and secondary voltages shown have similar polarities, as indicated by the “dot-making ” convention. The dots near the upper ends of the windings have the same meaning as in circuit theory; the marked terminals have the same polarity. Thus when a load is connected to the secondary, the instantaneous load current is in the direction shown. In other words, the polarity markings signify that when positive current enters both windings at the marked terminals, the MMFs of the two windings add.Since the secondary voltage depends on the core flux φ0, it must be clear that theflux should not change appreciably if E s is to remain essentially constant under normal loading conditions. With the load connected, a current I s will flow in the secondary circuit, because the induced EMF E s will act as a voltage source. The secondary current produces an MMF N s I s that creates a flux. This flux has such a direction that at any instant in time it opposes the main flux that created it in the first place. Of course, this is Lenz’s law in action. Thus the MMF represented by N s I s tends to reduce the core flux φ0. This means that the flux linking the primary winding reduces and consequently the primary induced voltage E p, This reduction in induced voltage causes a greater difference between the impressed voltage and the counter induced EMF, thereby allowing more current to flow in the primary. The fact that primary current I p increases means that the two conditions stated earlier are fulfilled: (1) the power input increases to match the power output, and (2) the primary MMF increases to offset the tendency of the secondary MMF to reduce the flux.In general, it will be found that the transformer reacts almost instantaneously to keep the resultant core flux essentially constant. Moreover, the core flux φ0 drops very slightly between n o load and full load (about 1 to 3%), a necessary condition if E p is to fall sufficiently to allow an increase in I p.On the primary side, I p’is the current that flows in the primary to balance the demagnetizing effect of I s. Its MMF N p I p’ sets up a flux linking the primary only. Since the core flux φ0remains constant. I0must be the same current that energizes the transformer at no load. The primary current I p is therefore the sum of the current I p’ and I0.Because the no-load current is relatively small, it is correct to assume that the primary ampere-turns equal the secondary ampere-turns, since it is under this condition that the core flux is essentially constant. Thus we will assume that I0 is negligible, as it is only a small component of the full-load current.When a current flows in the secondary winding, the resulting MMF (N s I s) creates a separate flux, apart from the flux φ0 produced by I0, which links the secondary winding only. This flux does no link with the primary winding and is therefore not a mutual flux.In addition, the load current that flows through the primary winding creates a flux that links with the primary winding only; it is called the primary leakage flux. The secondary- leakage flux gives rise to an induced voltage that is not counter balanced byan equivalent induced voltage in the primary. Similarly, the voltage induced in the primary is not counterbalanced in the secondary winding. Consequently, these two induced voltages behave like voltage drops, generally called leakage reactance voltage drops. Furthermore, each winding has some resistance, which produces a resistive voltage drop. When taken into account, these additional voltage drops would complete the equivalent circuit diagram of a practical transformer. Note that the magnetizing branch is shown in this circuit, which for our purposes will be disregarded. This follows our earlier assumption that the no-load current is assumed negligible in our calculations. This is further justified in that it is rarely necessary to predict transformer performance to such accuracies. Since the voltage drops are all directly proportional to the load current, it means that at no-load conditions there will be no voltage drops in either winding.。