變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心 (磁芯)。在電器設備和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗、隔離等。在發(fā)電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應電勢。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,這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應變換電壓、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換為輸出電路所需的電壓。當變壓器的輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)多時,稱為升壓變壓器;反之,當輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)少時,稱為降壓變壓器。通過變壓器的電壓變換作用,可以根據不同的需求提供適當?shù)碾妷汗?
2. 電流變換:變壓器還可以根據需要改變電流的大小。當輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)多時,輸出電流較??;反之,當輸出繞組匝數(shù)比輸入繞組匝數(shù)少時,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,從而實現(xiàn)了電氣隔離。這種隔離可以提供性和保護,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電路,實現(xiàn)信號傳輸和阻抗匹配。
變壓器的工作基于電磁感應原理。它主要由兩個繞組(也稱為線圈)和一個磁性鐵芯組成。
1. 磁性鐵芯:變壓器的磁性鐵芯通常由硅鋼片制成,具有高導磁性和低磁導率。鐵芯的作用是提供一個低磁阻路徑,使得磁場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繞組,它連接到輸入電源。當輸入繞組上有交流電流通過時,它會產生一個交變磁場。
3. 輸出繞組:輸出繞組也稱為次級繞組,它連接到輸出負載。當交變磁場穿過輸出繞組時,根據電磁感應定律,會在輸出繞組中產生感應電動勢,從而驅動電流流過負載。
變壓器通過電磁感應原理實現(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節(jié)的作用,是電力傳輸和分配的關鍵設備之一。