變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心 (磁芯)。在電器設(shè)備和無(wú)線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗、隔離等。在發(fā)電機(jī)中,不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過固定線圈,均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì)。此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng),這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)變換電壓、電流和阻抗的器件。
作用:
1. 電壓變換:變壓器可以將輸入電路的電壓轉(zhuǎn)換為輸出電路所需的電壓。當(dāng)變壓器的輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)多時(shí),稱為升壓變壓器;反之,當(dāng)輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)少時(shí),稱為降壓變壓器。通過變壓器的電壓變換作用,可以根據(jù)不同的需求提供適當(dāng)?shù)碾妷汗?yīng)。
2. 電流變換:變壓器還可以根據(jù)需要改變電流的大小。當(dāng)輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)多時(shí),輸出電流較?。环粗?,當(dāng)輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)少時(shí),輸出電流較大。這種電流變換的特性使得變壓器在電力系統(tǒng)中起到了電流匹配和功率傳輸?shù)淖饔谩?
3. 隔離和耦合:變壓器通過絕緣的鐵芯和繞組,將輸入電路和輸出電路完全隔離開來(lái),從而實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。這種隔離可以提供性和保護(hù),防止電流和噪聲傳播到其他電路中。此外,變壓器還可以用于耦合兩個(gè)電路,實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸和阻抗匹配。
變壓器的工作基于電磁感應(yīng)原理。它主要由兩個(gè)繞組(也稱為線圈)和一個(gè)磁性鐵芯組成。
1. 磁性鐵芯:變壓器的磁性鐵芯通常由硅鋼片制成,具有高導(dǎo)磁性和低磁導(dǎo)率。鐵芯的作用是提供一個(gè)低磁阻路徑,使得磁場(chǎng)能夠盡可能地集中在鐵芯中,減少漏磁損耗。
2. 輸入繞組:輸入繞組也稱為初級(jí)繞組,它連接到輸入電源。當(dāng)輸入繞組上有交流電流通過時(shí),它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。
3. 輸出繞組:輸出繞組也稱為次級(jí)繞組,它連接到輸出負(fù)載。當(dāng)交變磁場(chǎng)穿過輸出繞組時(shí),根據(jù)電磁感應(yīng)定律,會(huì)在輸出繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),從而驅(qū)動(dòng)電流流過負(fù)載。
變壓器通過電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)了電壓和電流的變換,具有電氣隔離和耦合的作用。它在電力系統(tǒng)中起到了重要的功率傳輸和電壓調(diào)節(jié)的作用,是電力傳輸和分配的關(guān)鍵設(shè)備之一。