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常用變壓器的原理和種類大全

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常用變壓器的原理和種類大全

發布日期:2016-07-27 作者: 點擊:

常用變壓器的原理和種類大全


 變壓器:是利用繞制在同一鐵心上的兩個匝數不等的線圈,通過互感耦合關系來改變電壓,電流和傳送電能的設備。

  一、原理

  變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。在發電機中,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。初級次級電壓和線圈圈數間具有下列關系: U1/U2=N1/N2,電流之比:I1/I2=N2/N1,電功率:P1=P2(多個副線圈時P1=P2+ P3…)

  變壓器有三種工作狀態,即:①、改變電壓;②、改變電流;③、改變阻抗。

  第一種工作狀態:變壓器可以改變電壓,即通常所說的變壓器;

  第二種工作狀態:變壓器可以改變電流,即變流器,也就是電流互感器;

  第三種工作狀態:變壓器可以改變阻抗,即線間變壓器、輸出變壓器、匹配變壓器等。

  變壓器保護常用的有:保護內部故障的主保護(瓦斯和差動)。后備保護速斷和過流。還有

  半絕緣結構的中性點過壓保護(避雷器),油溫報警等

  瓦斯保護:應對變壓器內的各種故障以及油面的降低,在大功率的油浸式變壓器差動保護:應對變壓器繞組、套管及引出線上的故障

  后備保護:當主保護因為各種原因沒有動作,在延時很短時間后(延時時間根據各回路的要

  求),另一個保護將啟動并動作,將故障回路跳開。

  二、常用變壓器的種類與特點

  1.常用變壓器的分類可歸納如下:

  (1)按相數分:

  1)單相變壓器:用于單相負荷和三相變壓器組。 2)三相變壓器:用于三相系統的升、降電壓。

  (2)按冷卻方式分: 1)干式變壓器:依靠空氣對流進行冷卻,一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。 2)油浸式變壓器:依靠油作冷卻介質、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。

  (3)按用途分:

  1)電力變壓器:用于輸配電系統的升、降電壓。

  2)儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護裝置。

  3)試驗變壓器:能產生高壓,對高壓電氣設備,電器零件,絕緣材質進行高壓絕緣強度試驗。

  4)特種變壓器:如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器等。 (4)按繞組形式分:

  1)雙繞組變壓器:用于連接電力系統中的兩個電壓等級。

  2)多繞組變壓器:一般用于電力系統區域變電站中,連接三個電壓等級。

  3)單(自耦)繞組變電器:用于連接不同電壓的電力系統。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。


  2.電源變壓器的特性參數

 ?。?)工作頻率

  變壓器鐵芯損耗與頻率關系很大,故應根據使用頻率來設計和使用,這種頻率稱工作頻率。

 ?。?)額定功率

  在規定的頻率和電壓下,變壓器能長期工作,而不超過規定溫升的輸出功率。

 ?。?)額定電壓

  指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓,工作時不得大于規定值。

 ?。?)電壓比

  指變壓器初級電壓和次級電壓的比值,有空載電壓比和負載電壓比的區別。

 ?。?)空載電流

  變壓器次級開路時,初級仍有一定的電流,這部分電流稱為空載電流??蛰d電流由磁化電流(產生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損

  耗引起)組成。對于50Hz電源變壓器而言,空載電流基本上等于磁化電流。

 ?。?)空載損耗

  指變壓器次級開路時,在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流在初級線圈銅阻上產生的損耗(銅損),這部分損耗很小。

 ?。?)效率

  指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大,效率就愈高。

 ?。?)絕緣電阻

  表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關。

 

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