变压器工作原理结构图(用途)

变压器用于改变交流电压、电流和阻抗。

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变压器的原理是，当初级线圈中通过交流电流时，铁芯（或磁芯）会产生交流磁通，使二次线圈中感应到电压（或电流）。

变压器的结构由铁芯（或磁芯）和线圈组成。线圈有两个或两个以上的绕组，其中连接电源的绕组称为初级线圈，其余的绕组称为二次线圈。

1、变压器的生产原理：

在发电机中，线圈运动可以通过磁场或磁场运动通过固定线圈在线圈中感应电位。在这两种情况下，磁通值保持不变，但与线圈交叉的磁通量发生变化，这是相互感应的原理。变压器是一种利用电磁互感应改变电压、电流和阻抗的装置。

二、变压器分类。

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)、环形变压器、金属箔变压器。

单相变压器、三相变压器、多相变压器按电源相数分类。

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。

三、电源变压器的特性参数。

工作频率：

变压器铁芯损耗与频率密切相关，因此应根据使用频率进行设计和使用，称为工作频率。

额定功率：

在规定的频率和电压下，变压器可以在不超过规定温升的情况下长时间工作。

额定电压：

指变压器线圈上允许的电压，工作时不得大于规定值。

电压比：

指变压器初级电压与次级电压的比值，有空载电压比与负载电压比的区别。

空载电流：

变压器二次开路时，初级电流仍有一定的电流，称为空载电流。空载电流由磁化电流(磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器，空载电流基本等于磁化电流。

空载损耗：

指变压器二次开路时，在初级测量功率损耗。主要损失是铁芯损失，其次是空载电流在主线圈铜阻上的损失(铜损失)，损失很小。

效率：

指次级功率P2与初级功率P1的百分比。通常情况下，变压器的额定功率越大，效率就越高。

绝缘电阻：

表示变压器线圈、线圈和铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所用绝缘材料的性能、温度和湿度有关。

四、音频变压器和高频变压器的特性参数。

频率响应：

指变压器二次输出电压随工作频率变化的特点。

通频带：

如果变压器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，则称为变压器的通频带B。

初次、次级阻抗比。

将适当的阻抗Ro和Ri连接到变压器的初次和次级，使变压器的初次和次级阻抗匹配，Ro和Ri的比值称为初次和次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下，变压器处于最佳状态，传输效率最高。

五、低频变压器的技术参数。

对不同类型的变压器有相应的技术要求，可以用相应的技术参数来表示。例如，电源变压器的主要技术参数包括：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调节率、绝缘性能和防潮性能。一般低频变压器的主要技术参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。

电压比：

变压器两组线圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级。在初级线圈上增加一个交流电压，在二次线圈的两端产生感应电势。当N2>N1 这种变压器称为升压变压器：当N2时，其感应电势高于初级增加的电压。

式中n 称为电压比(圈数比) 。当n<1 时，则N1>N2 ，V1>V2 ，该变压器为降压变压器。相反，它是升压变压器。

变压器的效率：

额定功率时，变压器的输出功率与输入功率的比值称为变压器的效率。

式中η 变压器效率；P1 P2用于输入功率 输出功率。

当变压器输出功率P2时 等于输入功率P1 时，效率η 等于100%，变压器不会造成任何损失。但是实际上没有这样的变压器。变压器在传输电能时总是会造成损失，主要包括铜损失和铁损失。铜损坏是指变压器线圈电阻造成的损失。当电流通过线圈电阻加热时，部分电能会转化为热能并损失。由于线圈一般由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损伤。

变压器的铁损坏包括两个方面。首先，磁滞损失。当交流电流通过变压器时，变压器硅钢板的磁线的方向和大小发生变化，使硅钢板内部分子相互摩擦，释放热能，从而损失部分电能，即磁滞损失。另一种是变压器工作时涡流损耗。铁芯中有磁线穿过，在垂直于磁线的平面上产生感应电流。因为这种电流形成一个封闭的电路，形成一个环流和一个涡流，所以它被称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，称为涡流损耗。

变压器的效率与变压器的功率等级密切相关。通常，功率越大，损耗与输出功率的比例越小，效率越高。相反，功率越小，效率越低。