變壓器的作用:
1. 電壓變換:變壓器的核心功能之一是進(jìn)行電壓等級(jí)的升降變換。原邊繞組接入一定電壓等級(jí)的交流電源后,通過(guò)改變副邊繞組的匝數(shù)比例,可以將高壓電降低為適合用戶(hù)使用的低壓電,或?qū)⒃诎l(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生的低壓電升壓以減小遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的電能損耗。
2. 阻抗匹配:在電子設(shè)備和通信系統(tǒng)中,變壓器可以用來(lái)調(diào)整負(fù)載與電源之間的阻抗匹配,確保電流有效傳輸并化能量利用率,減少因阻抗不匹配導(dǎo)致的能量損失。
3. 電氣隔離:變壓器鐵芯內(nèi)的原、副邊繞組雖然通過(guò)磁場(chǎng)耦合傳遞能量,但并無(wú)直接電氣連接,從而提供了良好的電氣隔離效果,防止電網(wǎng)間的故障相互影響,保障人身和設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
4. 穩(wěn)壓功能:特定設(shè)計(jì)的變壓器如自耦變壓器、調(diào)壓器等具有穩(wěn)壓功能,能夠根據(jù)負(fù)載需求調(diào)節(jié)輸出電壓,保持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
變壓器的關(guān)鍵參數(shù)包括:
匝數(shù)比(N1/N2):原邊繞組匝數(shù)(N1)與副邊繞組匝數(shù)(N2)之比,決定了電壓變換的比例,即U1/U2=N1/N2,其中U1和U2分別為原邊和副邊的電壓。
額定容量(kVA):變壓器的連續(xù)工作能力,反映了變壓器能輸送的功率大小。
效率(η):表示變壓器轉(zhuǎn)換電能的能力,計(jì)算公式為η=P2/P1,其中P1為輸入功率,P2為輸出功率。
短路電壓百分比(%):反映變壓器在短路試驗(yàn)下的性能,用于評(píng)估變壓器的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量及并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷分配情況。
空載電流和空載損耗:變壓器在沒(méi)有負(fù)載情況下,原邊繞組通電所產(chǎn)生的電流和損耗,是衡量變壓器設(shè)計(jì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。
2.按制造工藝及結(jié)構(gòu)特性分類(lèi):
①貼片式變壓器:其導(dǎo)線(xiàn)采用盤(pán)形布置,變壓器繞組輕便、安裝方便,但其制作復(fù)雜,價(jià)格昂貴,適用于頻率較高、電力要求較高場(chǎng)合,尤其是電腦等精密設(shè)備中所采用。
②折彎式變壓器:其由于繞組連接方式簡(jiǎn)單,能有效地提高設(shè)備的性,而且占地面積小,使用范圍廣,但變壓器負(fù)荷大時(shí),因熱能發(fā)熱量大,制作麻煩,常用于大、中型機(jī)器和燈具用途。
③環(huán)狀式變壓器:其具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,可有效地提高運(yùn)行穩(wěn)定性,因此經(jīng)常被用在正突、無(wú)線(xiàn)電、測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)合。
3.按傳輸方向分類(lèi):
①雙送式變壓器:即雙聯(lián)變壓器,低、高電壓繞組分別有兩組,輸出電壓為兩組負(fù)荷容量之和,并導(dǎo)入到對(duì)應(yīng)的負(fù)荷裝置中。
②單送式變壓器:典型的例子就是橋式變壓器,它是一種非常重要的變壓器,其特點(diǎn)是低、高電壓繞組有一組,當(dāng)輸出電壓增大時(shí),高壓繞組的比率也會(huì)增加,當(dāng)輸出電壓減小時(shí),高壓繞組的比率會(huì)減小。