变压器的基本工作原理
变压器的基本工作原理
变压器基本工作原理一、变压器类型:1.按冷却模式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
2.按防潮方法分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
3.按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
4.按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
5.按目的分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器二、变压器工作原理:变压器基本工作原理是:变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成,当一次绕组加上交流电压时,铁心中产生交变磁通,交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势的大小与单匝感应电动势的大小相同,但一次、二次侧绕组的匝数不同,一次、二次侧感应电动势的大小就不同,从而实现了变压的目的,一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。
当二次侧接上负载时,二次侧电流也产生磁动势,而主磁通由于外加电压不变而趋于不变,随之在一次侧增加电流,使磁动势达到平衡,这样,一次侧和二次侧通过电磁感应实现能量传输。
三、变压器主要部件的结构和功能:1.变压器组成部件:器身(铁芯、绕组、绝缘、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置(即分接开关,分为无励磁调压和有载调压)、吸湿器、安全气道、储油柜、净油器及测温装置等)和出线套管。
2.变压器主要部件的功能:(1) 铁芯:作为磁力线的通路,同时起到支持绕组的作用。
通常由含硅量较高,厚度分别为 0.35 mm\0.3mm\0.27 mm,它由涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片制成铁心分为铁心柱和横片俩部分,铁心柱套有绕组;横片是闭合磁路之用铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。
(2) 绕组:作为电流的通路。
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?1 时,流过电流 ?1,在铁芯中就产生交变磁通?1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势?1,?2,感应电势公式为:E=4.44fN?m 式中:E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数 ?m--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势 E1 和E2 大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压?1 和?2 大小也就不同。
变压器ppt课件
将线圈的高、低压引线引到箱外,是引线对地的绝缘,担负着
固定的作用。
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此外,还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。
(1)铁心——变压器中主要的磁路部 分,分为铁心柱与铁轭两部分。
三相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈
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单相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈6
❖ 油浸电力变压器的安装应略倾斜1%--1.5%的 坡度(油枕一方略高),以便油箱内产生的 气体能顺利进入气体继电器。
❖ 变压器油量超过600kg时应设专门的贮油坑, 坑内应能容纳100%的油,坑内铺以25cm以上 的鹅卵石,一旦起火,可将油放入坑内并能 将油排放致安全处,防止爆炸和扩散。
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室内变压器的安装
❖ 配电变压器的低压绕组中性点、外壳及避雷 器三者公用接地必须完好。
❖ 电气连线连接完好,铜、铝导体连接采用铜 铝过渡线夹或线鼻子。
❖ 低压出线母线支架高度不应小于2.3m.
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3.9.2 室外变压器的安装
❖ 室外变压器的安装有地上安装、台上安装、柱上安 装三种方式。容量在315kVA以上的不宜柱上安装。
❖ 室内安装的有关要求也适用室外安装。
❖ 高低压过引线已采用绝缘导线。
❖ 柱上安装的变压器距地面高度不应小于2.5m;裸导 体距地面高度不应小于3.5m。
❖ 变压器台高度不应低于0.5m,围栏高度不应低于 1.7m,且有“止步,高压危险!”警示标志。
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3.10.1 变压器的运行
❖ 1、变压器运行中的巡视检查
❖ (4)应检查套管是否清洁,有无裂纹和放电痕迹, 冷却装置应正常等。
变压器基本工作原理
2、变压器的事故过负荷
变压器的事故过负荷,也称短时急救 过负荷。当电力系统发生事故时,保 证不间断供电是首要任务,变压器绝 缘老化加速是次要的。所以,事故过 负荷和正常过负荷不同,它是以牺牲 变压器寿命为代价的。事故过负荷时, 绝缘老化率容许比正常过负荷时高得 多,即容许较大的过负荷,但我国规 定绕组最热点的温度仍不得超过140℃。
5、空载损耗
:是以额定频率的正弦交流额定电压 施加于变压器的一个线圈上(在额定 分接头位置),而其余线圈均为开路 时,变压器所吸取的功率,用以供给 变压器铁芯损耗(涡流和磁滞损耗)
6.短路损耗
:是以额定频率的额定电流通过变压 器的一个线圈,而另一个线圈接线短 路时,变压器所吸收的功率,它是变 压器线圈电阻产生的损耗,即铜损 (线圈在额定分接点位置,温度 70℃)。
变压器
1-高压套管;2-高压中性套管;3-低压套管;4-分接头切换操作器;5-名牌;6- 油枕;7- 冷却器风扇;8-油泵;9-油温指示器;10-绕组温度指示器;11-油位计; 12-压力释放装置;13-油流指示器;14-气体(瓦斯)继电器;15-人孔;16-干燥 和过滤阀;17-真空阀
一、变压器的基本工作原理
1.额定容量SN
额定容量是设计规定的在额定条件使 用时能保证长期运行的输出能力,单 位为KVA或MVA。对于三相变压器而 言,额定容量是指三相总的容量。
2.额定电压UN
额定电压是由制造厂规定的变压器在空载时 额定分接头上的电压,在此电压下能保证长 期安全可靠运行,单位为V或KV。当变压器 空载时,一次侧在额定分接头处加上额定电 压U1N,二次侧的端电压即为二次侧额定电 压U2N。对于三相变压器,如不作特殊说明, 铭牌上所标明的有关参数例如额定电流是线 电流,额定电压是指线电压;而单相变压器 是指相电压(如525/√3KV)。
变压器的基本原理和结构
8 油箱
油箱用于存放绝缘油,起 到绝缘和冷却的作用。
9 绝缘材料
绝缘材料用于隔离和保护 绕组和其他元素。
变压器的分类
按用途分类
电力变压器、工业变 压器
按环境分类
户内变压器、户外变 压器
按冷却方式分类
干式变压器、油浸变 压器
按频率分类
低频变压器、高频变 压器
变压器的特点
1 低损耗
变压器具有较低的电能转换损耗,高能量利 用效率。
变压器的基本原理和结构
变压器是一种电力设备,基于电磁感应定律和互感现象工作。它由磁芯、一 次线圈、二次线圈等组件构成,具有高效率、安全可靠和低成本等特点。
变压器的基本原理
1 电磁感应定律
2 互感现象
根据法拉第电磁感应定律, 当磁通量发生变化时,会 在相邻的线圈中引发感应 电动势。
互感现象是指一次线圈中 的变化电流引起二次线圈 中感应电压的现象。
2 一次线圈
3 二次线圈
一次线圈是输入侧的线圈, 通过电流的变化产生磁场。
二次线圈是输出侧的线圈, 通过磁感应产生感应电动 势。
4 绕组
绕组是指一次线圈和二次 线圈的线圈绕制。
5 端子
端子用于连接变压器的输 入和输出电路。
6 冷却系统
冷却系统可以有效散热, 保证变压器正常工作。
7 外部壳体
外部壳体保护内部元件, 并提供绝缘和安全性能。
2 绝缘材料耐用
选用耐高温、耐电压波动的绝缘材料,保证 变压器长期稳定工作。
3 效率高
变压器的能量转换效率高,能够大幅减பைடு நூலகம்能 源浪费。
4 维护方便
变压器结构简单,易于检修和维护。
5 安全可靠
变压器具备过流、过压等保护措施,减少事 故的发生。
变压器的工作原理
变压器的工作原理一、引言变压器是电力系统中常见的电气设备,用于改变交流电的电压和电流。
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1. 电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律,当一个导体在磁场中运动或者磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
变压器利用这一原理实现电压的转换。
2. 互感现象互感现象是指两个或者多个线圈通过磁场相互耦合时,其中一个线圈中的电流变化会在其他线圈中产生感应电动势。
变压器中的两个线圈分别称为主线圈和副线圈。
三、变压器的结构1. 铁心变压器的铁心是由硅钢片叠压而成,主要作用是提高磁通的传导性能,并减少铁损耗。
2. 主线圈主线圈是变压器的输入线圈,通常由较粗的导线绕制而成。
当主线圈中通过交流电流时,会在铁心中产生磁场。
3. 副线圈副线圈是变压器的输出线圈,通常由较细的导线绕制而成。
副线圈通过互感现象与主线圈相连,将主线圈中的磁场转换为感应电动势。
四、变压器的工作过程1. 变压器的工作原理可以分为两个阶段:磁场建立和磁场消失。
2. 磁场建立阶段当交流电通过主线圈时,产生的交变电流会在主线圈中产生交变磁场。
由于主线圈和副线圈之间的互感作用,副线圈中也会产生交变电动势。
3. 磁场消失阶段当交流电的方向改变时,主线圈中的交变磁场也会改变方向。
这个变化的磁场会在副线圈中产生感应电动势,导致副线圈中的电流方向发生变化。
4. 变压器的电压转换根据互感现象,变压器中主线圈和副线圈的匝数比可以决定输出电压与输入电压的比例关系。
当主线圈匝数较大时,输出电压相对较低;当主线圈匝数较小时,输出电压相对较高。
五、总结变压器是一种基于电磁感应和互感现象的电气设备,用于改变交流电的电压和电流。
它由铁心、主线圈和副线圈组成。
变压器的工作过程包括磁场建立和磁场消失两个阶段,通过互感现象实现电压的转换。
变压器在电力系统中起到了重要的作用,广泛应用于输电、配电和电子设备中。
变压器工作原理和图纸详解
变压器工作原理和图纸详解变压器工作原理:变压器是一种通过电磁感应现象将交流电的电压和电流从一个电路传递到另一个电路而进行电能转换的装置。
它主要由一个铁芯和多个线圈组成。
变压器的工作原理可以简单概括为:通过交变电压的施加在一个线圈(称为主线圈,也叫初级线圈)上,线圈中会产生一个交变磁场。
然后,这个交变磁场会穿透另一个线圈(称为副线圈,也叫次级线圈),从而在次级线圈上诱发出一定的电压和电流。
根据电磁感应定律,主线圈和次级线圈的电压与匝数之比等于电流与匝数之比。
具体来说,当交变电压施加在主线圈上时,主线圈中的电流和磁场大小随着时间的变化而变化。
这一变化的磁场会穿过副线圈,并诱发出在副线圈上的电压和电流。
根据电磁感应定律,两个线圈之间的电压比(称为变比)与两个线圈的匝数比成正比。
如果副线圈的匝数较大,则变压器可以实现电压升高(升压变压器);相反,如果副线圈的匝数较小,则变压器可以实现电压降低(降压变压器)。
图纸详解:请注意,由于限制,无法提供实际图纸。
下述文字仅为图纸详解描述。
1. 变压器的图纸通常由两个线圈(主线圈和副线圈)和一个铁芯组成。
线圈由导线绕制而成,而铁芯则由硅钢片叠加而成。
图纸上应该能够清楚地展示这些组件的位置和相互关系。
2. 主线圈和副线圈的形状应该可见。
这两个线圈通常是一个平面线圈,类似于一个螺旋形,或者一个方形线圈,根据具体的设计而定。
主线圈和副线圈应该被正确地连接到电源和负载上。
这些连接可以通过箭头和注释来表示。
3. 铁芯应该被正确地放置在线圈之间,通常是垂直放置。
图纸上应该清楚地展示铁芯的形状和尺寸,以及其与线圈的相对位置。
4. 图纸应该标明主线圈和副线圈的匝数,以及变压器的变比。
这些标记可以在线圈的周围,或者直接在线圈内部显示。
5. 图纸上应该还包括各个连接点、绕组方向、绕组的层数等详细信息,以便实际制造和组装变压器。
以上是对变压器工作原理和图纸的详解,希望能对您有所帮助!。
变压器基本工作原理
变压器基本工作原理
变压器是一种电气设备,它通过电磁感应的原理将输入电压转换为输出电压。
其基本工作原理可以归纳为以下几个方面:
1. 电磁感应定律:根据法拉第电磁感应定律,在变压器的铁芯上绕制有两个相互绝缘的线圈,即主线圈(也称为初级线圈)和副线圈(也称为次级线圈)。
当主线圈中有交流电流通过时,将会在铁芯内产生一个变化的磁场。
2. 磁耦合效应:由于电磁感应的存在,主线圈中产生的磁场会通过铁芯传导到副线圈中。
在副线圈中,由于磁场的变化,将会产生感应电动势。
而感应电动势的大小与线圈的匝数成正比,即副线圈匝数的增加将会使输出电压增加。
3. 变压器的变压比:根据电磁感应定律,主线圈和副线圈中的感应电动势与其匝数成正比。
因此,变压器的变压比可以通过改变主线圈和副线圈的匝数比来实现。
如果副线圈匝数远大于主线圈匝数,输出电压将会比输入电压高;反之,如果副线圈匝数远小于主线圈匝数,输出电压将会比输入电压低。
4. 能量传递:变压器实现输入电压到输出电压的转换,是通过磁场能量的传递实现的。
当主线圈中有交流电流通过时,会在铁芯中产生一个变化的磁场。
这个磁场会通过铁芯传导到副线圈中,进而在副线圈中产生感应电动势。
经过适当的变压比转换,输出电压就会随之改变。
需要注意的是,变压器的工作原理符合能量守恒定律,输入电
压和输出电压之间的关系受到线圈的匝数比及磁场的变化情况的制约。
变压器还通过使用绝缘材料来隔离主线圈和副线圈,以确保电流的安全传输。
变压器原理
变压器原理§变压器基本工作原理、结构与额定数据一、理想变压器的运行原理:{2111eeiu→→→φ·变压器电动势:匝数为N的线圈环链φ,当φ变化时,线圈两端感生电动势e的大小与N及dd tφ成正比,方向由楞次定律决定。
·楞次定律:在变化磁场中线圈感应电动势的方向总是使它推动的电流产生另一个磁场,阻止原有磁场的变化。
U2+-变压器的基本结构U1高U1+ e1=0一次侧等效电路(假定一次侧线圈电阻值为零)e22U2-e2=0二次侧等效电路·假设:1、一二次侧完全耦合无漏磁,忽略一二次侧线圈电阻;2、忽略铁心损耗;3、忽略铁心磁阻;4、1U为正弦电压。
·假定正向:电动势是箭头指向为高,电压是箭头指向为低。
·主磁通方向由一次侧励磁电流和绕组缠绕方向通过右手螺旋法则确定。
·一次侧感应电动势的符号:由它推动的电流应当与励磁电流方向相反,所以它的实际方向应当高电位在上,图中的假定正向与实际方向相反,故有dtd e 1Φ-=N 1 ·二次侧感应电动势的符号:由它推动的电流应当阻止主磁通的变化,即按右手螺旋法则应当产生与主磁通方向相反的磁通,按图中副方绕组的缠绕方向,它的实际方向也应当高电位在上,图中的假定正向与实际方向也相反,所以有dtd Ne 2Φ-=2,一二次侧感应电动势同相位。
而按照电路理论,有u e u e 1122=-=·变压器的电压变比21212121e U U E E N N e e K ====·因为假定铁心损耗为零,故有变压器一二次侧视在功率相等:2I =U I U 211,故e K I I 121= ·L e L LZ K I U Z , I U Z 21122===∧ ·变压器的功能是在实现对电压有效值变换的同时, 还实现了对电流有效值和阻抗大小的变换。
二、基本结构〖阅读〗 三、额定数据·S N :额定工况下输出视在功率保证值。
第五章 第一节变压器原理
(2)绕组 一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕 制而成。 绕组套装在变压器铁心柱上,一般低压绕 组在内层,高压绕组套装在低压绕组外层, 以便于提高绝缘性能。
(3)油、油箱、冷却及安全装置 器身装在油箱内,油箱内充满变压器油。 变压器油是一种矿物油,具有很好的绝缘性能。 变压器油起两个作用:①在变压器绕组与绕组、 绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。②变压器油 受热后产生对流,对变压器铁心和绕组起散热作 用。 油箱有许多散热油管,以增大散热面积。 为了加快散热,有的大型变压器采用内部油泵强 迫油循环,外部用变压器风扇吹风或用自来水冲 淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置。
二、变压器的基本工作原理
图5.1 双绕组变压器的工作原理示意图 (1)原理图 一个铁心:提供磁通的闭合路径。 两个绕组:一次侧绕组(原边)N1,二次侧绕组(副边)N2。 (2)工作原理 当一次绕组接交流电压后,就有激磁电流i存在,该电流在铁心中可产生一个 交变的主磁通Φ。 Ф在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2
I 0 I m I 0 I 0a
图5.9给出了对应主磁路的相量图和等效电路。
(5-12)
图5.9 变压器主磁路的相量图和等效电路
由图5.9b得:
E1 (rm jxm )I m zm I m
2
(5-13)
r 式中,m 为激磁电阻,它反映了铁心内部的损耗即: pFe I m rm ;xm Lm 为激磁电 抗,它表征了主磁路铁心的磁化性能,其中,激磁电感 Lm 可由下式给出:
,称 S U1 I1 U 2 I 2 为视在容量。
由此可见,变压器在实现变压的同时也实现了变流。此外,变压器还可以实现阻抗变 换的功能。可以看出,若固定U1,只要改变匝数比即可达到改变电压的目的了,即: 若使 N2>N1,则为升压变压器(step-up transformer); 若使 N2<N1,则为降压变压器(step-down transformer)。 图5.1中,二次侧的负载阻抗为:
变压器的工作原理
变压器的工作原理变压器是一种常见的电力设备,广泛应用于电力系统中。
它起到了电能传输和分配的重要作用。
本文将介绍变压器的工作原理,包括基本原理、构造和工作过程。
一、基本原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。
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感应出电动势。
变压器利用这一原理,通过交流电源中的变化磁场,将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
二、构造变压器主要由两个线圈和一个铁芯构成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成,具有较高的导磁性能。
两个线圈分别称为初级线圈和次级线圈。
初级线圈连接到电源,次级线圈连接到负载。
两个线圈之间通过铁芯相互连接,形成一个闭合的磁路。
三、工作过程当交流电源接通时,初级线圈中的电流会产生一个交变磁场。
这个磁场通过铁芯传递到次级线圈中,感应出电动势。
根据电磁感应定律,次级线圈中的电动势与初级线圈中的电流变化有关。
如果次级线圈的匝数大于初级线圈,那么次级线圈中的电压将会比初级线圈中的电压高。
反之,如果次级线圈的匝数小于初级线圈,次级线圈中的电压将会比初级线圈中的电压低。
变压器通过改变线圈的匝数比例,实现电压的升降。
通常,变压器的输入端被称为高压端,输出端被称为低压端。
当匝数比例大于1时,变压器被称为升压变压器,可以将输入端的电压升高到输出端。
当匝数比例小于1时,变压器被称为降压变压器,可以将输入端的电压降低到输出端。
根据需要,变压器可以实现不同的电压变换。
此外,变压器还有一个重要的参数,即变压器的效率。
变压器的效率定义为输出功率与输入功率的比值。
变压器的效率通常高达90%以上,这意味着在电能传输过程中只有极少量的能量损耗。
总结:变压器是一种利用电磁感应原理工作的电力设备。
它通过改变线圈的匝数比例,实现电压的升降。
变压器通常由两个线圈和一个铁芯构成,线圈之间通过铁芯相互连接,形成一个闭合的磁路。
在工作过程中,交流电源中的变化磁场通过铁芯传递到次级线圈中,感应出电动势。
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。
它基于电磁感应的原理工作,由一个或者多个线圈(称为主线圈和副线圈)以及一个铁芯组成。
变压器的工作原理可以通过以下几个方面来解释。
1. 电磁感应原理:变压器的工作基于电磁感应原理。
当通过主线圈(也称为初级线圈)通电时,产生的交流电流在主线圈周围产生一个交变磁场。
这个交变磁场会穿过副线圈(也称为次级线圈),从而在副线圈中产生感应电动势。
2. 磁通连续性原理:根据磁通连续性原理,主线圈和副线圈之间的磁通是相等的。
当主线圈中的电流改变时,磁通也会发生变化,从而在副线圈中产生感应电动势。
这样,变压器能够将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
3. 转换电压:变压器的主要功能是将交流电的电压从一个级别转换为另一个级别。
通过调整主线圈和副线圈的匝数比例,可以实现所需的电压变换。
根据变压器的匝数比例,可以将电压升高或者降低。
如果副线圈的匝数比主线圈多,那末输出电压将高于输入电压。
反之,如果副线圈的匝数比主线圈少,输出电压将低于输入电压。
4. 功率转移:变压器不仅可以改变电压,还可以改变电流。
根据功率守恒定律,变压器的输入功率等于输出功率。
当电压升高时,副线圈中的电流将减小,反之亦然。
这意味着变压器可以通过改变电压和电流之间的比例来实现功率的转移。
5. 铁芯的作用:变压器的铁芯起到集中和增强磁场的作用。
铁芯由高导磁率的材料制成,如硅钢片。
它能够减少磁通的散失,提高变压器的效率。
铁芯还可以减少变压器的体积和分量。
总结:变压器工作原理基于电磁感应和磁通连续性原理。
通过调整线圈的匝数比例,变压器能够将交流电的电压从一个级别转换为另一个级别。
变压器还可以实现功率的转移,通过改变电压和电流之间的比例。
铁芯在变压器中起到集中和增强磁场的作用,提高变压器的效率。
变压器在电力系统中广泛应用,用于输电、配电和电子设备中。
变压器的构造与工作原理
变压器的构造与工作原理变压器是一种利用电磁感应原理来变换交流电压和电流的电器设备。
它主要由铁心、线圈和外壳等构成。
下面将详细介绍变压器的构造和工作原理。
1.构造:(1)铁心:变压器的铁心通常采用高导磁性能的软磁材料,如硅钢片。
它将空气磁场集中,提高磁路的磁通密度,以增加变压器的效率。
(2)线圈:变压器的线圈包括两个部分,主线圈和副线圈。
主线圈通常连接到电源上,用于输入电能;副线圈通常连接到负载上,用于输出电能。
线圈由导电材料制成,通常是绝缘铜线。
(3)外壳:外壳是变压器的外部保护部分,通常由金属材料制成,具有防护、散热等功能。
2.工作原理:(1)变压器基本原理:变压器利用电磁感应原理工作。
当主线圈通电时,由于通过主线圈的电流在铁心中产生磁场,磁场会产生磁通(磁力线)。
(2)磁感应原理:根据法拉第电磁感应定律,在变压器中,当交流电通过主线圈时,它会产生变化的磁场。
而这个变化的磁场会先通过铁心再通过副线圈,从而在副线圈中产生感应电动势。
(3)变压器的运算原理:变压器转换电压的原理是基于励磁电流和互感。
即主线圈中的电流产生一个磁通,而这个磁通又能感应副线圈中的电动势,从而产生输出电压和电流。
(4)变比:根据变压器的运算原理,变压器的变比是主线圈和副线圈的匝数之比。
当主线圈的匝数大于副线圈时,变压器为升压变压器;反之,为降压变压器。
变压器的变比决定了输入电压和输出电压之间的关系。
变压器的工作过程:首先,交流电源的电流流过主线圈,产生电流的磁场。
磁场穿过铁心,再穿过副线圈,从而在副线圈中产生感应电动势。
副线圈中的感应电动势会导致电流的流动,从而产生输出电压和电流。
根据变压器的变比,输出电压可以是输入电压的升压或降压。
总结:变压器通过改变交流电的电压和电流来实现电能的传输和分配。
它的构造包括铁心、线圈和外壳等部分,而工作原理是基于电磁感应原理实现的。
变压器的工作过程是通过主线圈产生磁场,进而在副线圈中产生感应电动势,实现电能的输入和输出。
变压器的工作原理简述
变压器的工作原理简述变压器是一种通过电磁感应原理来实现变换交流电压的电气设备。
它主要由铁心和绕组构成,其中铁心起到增强磁通的作用,绕组则通过电流产生磁场,进而实现电流和电压的变换。
变压器的工作原理可以简述如下:当交流电源连接到主绕组上时,通过主绕组产生的交流磁场使铁心中产生交变磁通。
而交变磁通又会影响相邻的副绕组,导致副绕组中产生感应电动势,从而在副绕组两端产生交变电压。
根据电磁感应定律可以得知,感应电动势的大小与磁通变化率成正比。
因此,主副绕组的匝数比例决定了输出电压与输入电压的比例关系。
根据不同的绕组连接方式,变压器可以分为两种基本类型:升压变压器和降压变压器。
升压变压器是指副绕组的匝数多于主绕组,从而实现输出电压大于输入电压的变压作用。
降压变压器则相反,副绕组的匝数少于主绕组,使输出电压小于输入电压。
除了改变电压之外,变压器还具有以下几个特点:1. 电能传输效率高:变压器的工作原理是通过电磁感应来实现电压变换,没有机械传动,因此传输效率很高,损耗较小。
2. 输出电压稳定:变压器的磁路部分通过铁心来实现,铁心的磁导率高,能够保证输出电压的稳定性。
3. 可实现多路输出:变压器可以根据需要设计多个副绕组,从而实现多路输出电压。
这在工业生产和电力传输中非常常见。
4. 维护成本较低:变压器内部没有触摸式部件,因此维护成本相对较低。
变压器的工作原理经过多年的发展和改进,目前已经广泛应用于电力系统、电子设备、电动机控制、电力输配电等方面。
在实际应用中,变压器不仅可以实现简单的电压变换,还能够提供隔离、稳压和隔噪功能,极大地促进了电力传输和能源利用的效率。
同时,变压器也有一些常见的应用场景,包括变电站、工业生产线、低压配电系统等。
参考内容:1. 《电气技术手册》,中国电力出版社,2003年2. 《变压器手册》,清华大学出版社,2009年3. 《电力系统继电保护》,机械工业出版社,2006年4. 《电力系统与自动化设备》,电子工业出版社,2012年5. 《变压器原理与应用》,机械工业出版社,2015年。
变压器工作原理:电磁感应变换电压
变压器工作原理:电磁感应变换电压
变压器是一种电气设备,其主要功能是通过电磁感应原理,将输入的交流电压转换为输出的交流电压,可以提高或降低电压水平。
以下是变压器的基本工作原理:
1. 基本构造:
铁芯:变压器内部有一个铁芯,通常由硅钢片叠压而成,用于增加磁通的传导性能。
初级线圈(原线圈):被连接到电源的线圈,通常被称为初级线圈,负责接收输入电压。
次级线圈:与负载相连接的线圈,通常被称为次级线圈,产生输出电压。
2. 电磁感应原理:
交变电流流过初级线圈:当交变电流流过初级线圈时,产生一个交变磁场。
磁场感应次级线圈:由于铁芯的存在,磁场会感应到次级线圈中,引起次级线圈中的电流变化。
3. 电压变换:
电磁感应导致电压变化:电磁感应原理导致次级线圈中的电压发生变化,从而在次级线圈产生一个输出电压。
变比关系:输出电压与输入电压之间的变比关系取决于初级线圈
和次级线圈的匝数比例。
4. 能量传递:
能量传递:输入端的电能通过磁场的感应传递到输出端,实现电压的转换。
5. 性能特点:
理想性:在理想情况下,变压器是无损耗的,即功率在输入与输出之间保持一致。
效率:实际变压器存在一些损耗,如铁芯和线圈的电阻损耗,因此存在一定的效率损失。
6. 类型:
升降压变压器:根据变压器的设计,可以实现升压或降压的功能。
隔离变压器:变压器还可以用于隔离电路,防止电源噪声和保护设备。
变压器通过电磁感应的原理,实现了电能的有效传递和电压水平的调整,广泛应用于电力系统、电子设备和各种电气设备中。
变压器的基本工作原理是电流的磁效应
变压器的基本工作原理是电流的磁效应变压器是电力系统中常见的重要电气设备,用于改变交流电的电压大小。
它以其高效、可靠和经济的特性而深受电力传输和分配系统的重视。
变压器的基本工作原理是通过电流的磁效应实现的。
本文将详细介绍变压器的基本工作原理和电流的磁效应。
一、变压器的基本工作原理变压器由两个或多个线圈(称为主线圈和副线圈)共用一个磁路核心组成。
通过电力系统中的交流电源将电能输入变压器的主线圈,主线圈中的电流产生一个交变磁场。
这个交变磁场将能量传递到磁路核心和副线圈中。
副线圈通过电磁感应现象将电能转换为交流电。
当主线圈中的电流变化时,产生的变化磁场也会穿过副线圈,并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副线圈中的磁通量变化率成正比。
因此,主线圈中的交变电流可以通过磁场的变化对副线圈中的电动势进行调节,从而改变输出电压的大小。
在变压器中,主线圈通常被称为原边,副线圈则称为绕组。
原边和绕组之间通过磁场进行能量传递,不直接连通电线。
由于变压器磁性材料的高导磁率,磁场传输的效率很高。
二、电流的磁效应电流是电荷的流动。
当电流通过导体时,它会产生一个磁场。
根据安培环路定理,通过一段闭合的电流回路所围成的面积上的磁场总和等于这段回路上的电流的代数和乘以真空中的磁导率。
这一现象被称为电流的磁效应。
电流的磁效应是通过电子的运动来实现的。
电子带有负电荷,在安静状态下,电子会呈随机分布。
当电流通过导体时,电子受到电压的驱动而开始移动。
它们的运动形成了电流方向,沿着导线的路径开始流动。
电子的运动产生了一个磁场,称为环绕电流的磁场。
根据安培定律,通过导体所产生的磁场的方向是与电流方向垂直的。
这样,当电流在导线中流动时,它会产生一个沿着导线的环绕磁场。
在变压器中,主线圈中的交变电流产生了一个交变磁场。
这个磁场穿过副线圈,并在副线圈中产生感应电动势。
这是由于磁场的变化导致了副线圈中的磁通量的变化,从而根据法拉第电磁感应定律产生了感应电动势。
变压器基本工作原理
第 1 章变压器的基本知识和结构1.1变压器的基本原理和分类一、变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器工作原理图当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。
原、副绕组的感应分别表示为则U1勺丛k u 2 e? N 2变比k:表示原、副绕组的匝数比,也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。
改变变压器的变比,就能改变输出电压。
但应注意,变压器不能改变电能的频率。
二、电力变压器的分类变压器的种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。
按用途分类:升压变压器、降压变压器;按相数分类:单相变压器和三相变压器;按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器;按铁心结构分类:心式变压器和壳式变压器;按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器;按冷却介质和冷却方式分类:油浸式变压器和干式变压器等;按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。
三相油浸式电力变压器的外形,见图1,铁心和绕组是变压器的主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。
1.2电力变压器的结构铁心1.铁心的材料采用高磁导率的铁磁材料一0.35〜0.5mm厚的硅钢片叠成为了提高磁路的导磁性能,减小铁心中的磁滞、涡流损耗。
变压器用的硅钢片其含硅量比较高。
硅钢片的两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。
2. 铁心形式铁心是变压器的主磁路,电力变压器的铁心主要采用心式结构二、绕组1. 绕组的材料铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成2. 形式圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构。
为了便于绝缘,低压绕组靠近铁心柱,高压绕组套在低压绕组外面,两个绕组之间留有油道。
变压器绕组外形如图所示三、油箱及其他附件1. 油箱变压器油的作用:加强变压器内部绝缘强度和散热作用。
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。
变压器原理
第一章变压器的基本原理 (1)1.1 变压器的工作原理 (1)1.1.1 理想变压器的工作原理 (1)1.1.2 变压器实际的工作状态 (2)1.2 变压器的效率 (3)第二章变压器的分类与结构 (4)2.1 变压器的分类 (4)2.2 电力变压器的参数和有关标准 (6)2.2.1 电力变压器的有关标准 (6)2.2.2 变压器型号表示方法中符号代表的意义 (6)2.2.3 电力变压器的重要参数 (9)2.3 变压器的主要结构部件 (11)2.3.1 铁心 (12)2.3.2 绕组 (12)2.3.3 绝缘结构 (13)2.3.4 油箱和其他附件 (14)第一章 变压器的基本原理1.1 变压器的工作原理变压器是一个应用电磁感应定律将电能转换为磁能,再将磁能转换为电能,以实现电压变化的电磁装置。
1.1.1 理想变压器的工作原理对于理想化的变压器,首先假定变压器一、二次绕组的阻抗为零,铁心无损耗,铁心磁导率很大。
图1-1为变压器的工作原理图,在空载状态下,一次绕组接通电源,在交流电压1U 的作用下,一次绕组产生励磁电流μI ,励磁磁势1N I μ ,该磁势在铁心中建立了交变磁通0Φ和磁通密度0B 。
根据电磁感应定律,铁心中的交变磁通0Φ在一次绕组两端产生自感电动势1E,在二次绕组两端产生互感电动势2E 。
40111044.4-⨯=C S B fN E (1-1) 40221044.4-⨯=C S B fN E (1-2)式中 f —频率(Hz );1N —变压器一次绕组的匝数; 2N —变压器一次绕组的匝数; 0B —铁心的磁通密度(T ); C S —铁心的有效截面积(2cm );在理想变压器中,一、二次绕组的阻抗为零,有401111044.4-⨯==C S B fN E U (1-3) 402221044.4-⨯==C S B fN E U (1-4)得到2121N N U U = (1-5) 从上式可见,改变一次绕组与二次绕组的匝数比,可以改变一次侧与二次侧的电压比,这就是变压器的工作原理。
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变压器的基本工作原理一、变压器的种类:
1.按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
2.按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
3.按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
4.按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
5.按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器
二、变压器工作原理:
变压器的基本工作原理是:变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成,当一次绕组加上交流电压时,铁心中产生交变磁通,交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势与在单匝上感应电动势的大小是相同的,但一次、二次侧绕组的匝数不同,一次、二次侧感应电动势的大小就不同,从而实现了变压的目的,一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。
当二次侧接上负载时,二次侧电流也产生磁动势,而主磁通由于外加电压不变而趋于不变,随之在一次侧增加电流,使磁动势达到平衡,这样,一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。
三、变压器的主要部件结构作用:
1.变压器组成部件: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(即分接开关,分为无励磁调压和有载调压)、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜、净油器及测温装置等)和出线套管。
2.变压器主要部件的作用:
(1)铁芯:作为磁力线的通路,同时起到支持绕组的作用。
变压器通
常由含硅量较高,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心分为铁心柱和横片俩部分,铁
心柱套有绕组;横片是闭合磁路之用铁心结构的基本形式有心式和
壳式两种。
(2)绕组:作为电流的通路。
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1时,流过电流1,在铁芯中就产生交变磁通1,这些磁通称
为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势1,2,感应电势公
式为:E=4.44fNm式中:E--感应电势有效值f--频率N--匝数m--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,稳压器当略去内阻抗压降后,电压1和2大小也就不同。
当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(0),这个电
流称为激磁电流。
当二次侧加负载流过负载电流2时,也在铁芯中
产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,
一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流0,一部分为用来平衡2,所以这部分电流随着2变化而变化。
当电流乘以匝数时,就是磁势。
上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁
势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。
变压器的技术参数对不
同类型的变压器都有相应的技术要求,可用相应的技术参数表示.如
电源变压器的主要技述参数有:额定功率、额定电压和电压比、额
定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能,对于一般低频变压器的主要技述参数是:变压比、频率特性、非线
性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。
(3)油箱和冷却装置的作用:作为变压器的外壳,油箱内充满绝缘油,起散热和绝缘作用。
变压器冷却装置的作用是,当变压器上层油温
产生温差时,通过散热器形成油循环,使油经散热器冷却后流回油箱,有降低变压器油温的作用。
为提高冷却效果,可采用风冷、强
油风冷或强油水冷等措施。
(4)调压装置:变换线圈的分接头,改变高低压线圈的匝数比,从而
调整电压,使电压稳定。
分为无励磁调压和有载调压两种。
(5)变压器保护装置的作用:
①储油柜。
也叫油枕或油膨胀器,主要用来缩小变压器油与空气的
接触面积,减少油受潮和氧化的程度,减缓油的劣化,延长变压器
油的使用寿命。
同时,随温度、负荷的变化给变压器油提供缓冲空间。
②吸湿器。
内装吸湿剂,如变色硅胶等,能吸收进人储油柜的潮气.
确保变压器油不变质。
③安全气道。
又称防爆管。
当变压器内发生故障时,如发生短路等,绝缘油即燃烧并急剧分解成气体,导致变压器内部压力骤增,油和
气体将冲破防爆管的玻璃膜喷出泄压,避免变压器油箱破裂。
④气体继电器。
又叫瓦斯继电器。
当变压器油箱内部发生故障(如绝
缘击穿,绕组匝间或层间短路等)产生气体或变压器油箱漏油使油面
降低时,则气体继电器动作,发出报誉信号(轻瓦斯)或接通继电保护回路使开关跳闸(重瓦斯),以保证故障不再扩大。
⑤净油器。
也叫热虹吸器或热滤油器.内充吸附剂。
当变压器油流经吸附剂时,油中所带水分、游离酸加速油老化的氧化物皆被吸收。
达到变压器油连续净化的目的。
⑥测温装置。
用来测最变压器的油溢。
(6)套管:它既是引线与地(外壳)的绝缘,又起到固定引线的作用。
变压器的绝缘套管,将变压器内部的高低压绕组的出线头引到油箱外部,即起到对地绝缘的作用,也使引线与外电路起连接的作用。
因此,绝缘套管必须具有规定的电器强度和机械强度,同时套管中间的导电体也是载流元件,运行中长期通过负载电流,因此必须具有良好的热稳定性,还需要能承受短路时的瞬间过热。
绝缘套管用具有外形小、绝缘好、重量轻、通用性强、密封性能好和维护检修方便等要求。