变压器原理

　　变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流).

　　变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈.

一、分类

　　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.

　　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.

　　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.

　　按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器.

　　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、电源变压器的特性参数

1工作频率

　　变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率.

2额定功率

　　在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率.

3额定电压

　　指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值.

4电压比

　　指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别.

5空载电流

　　变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流.空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成.对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流.

6空载损耗:

　　指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗.主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小.

7效率

　　指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比.通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高.

8绝缘电阻

　　表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能.绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关.

三、音频变压器和高频变压器特性参数

1频率响应

　指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性.

2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,称为变压器的通频带B.

3初、次级阻抗比

　　变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比.在阻抗匹配的情况下,变压器工作在状态,传输效率.

四、原理演示