變壓器基本原理,讓您從入門開始
η=(P2÷P1)x100%
式中η為變壓器的效率;P1為輸入功率,P2為輸出功率.
當(dāng)變壓器的輸出功率P2等于輸入功率P1時,效率η等于100%,變壓器將不產(chǎn)生任何損耗.但實(shí)際上這種變壓器是沒有的.變壓器傳輸電能時總要產(chǎn)生損耗,這種損耗主要有銅損和鐵損.
銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗.當(dāng)電流通過線圈電阻發(fā)熱時,一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗.由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成,因此稱為銅損.
變壓器的鐵損包括兩個方面.一是磁滯損耗,當(dāng)交流電流通過變壓器時,通過變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化,使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦,放出熱能,從而損耗了一部分電能,這便是磁滯損耗.另一是渦流損耗,當(dāng)變壓器工作時.鐵芯中有磁力線穿過,在與磁力線垂直的平面上就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流,且成旋渦狀,故稱為渦流.渦流的存在使鐵芯發(fā)熱,消耗能量,這種損耗稱為渦流損耗.變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關(guān)系,通常功率越大,損耗與輸出功率就越小,效率也就越高.反之,功率越小,效率也就越低.
C變壓器的功率
變壓器鐵心磁通和施加的電壓有關(guān)。在電流中勵磁電流不會隨著負(fù)載的增加而增加。雖然負(fù)載增加鐵心不會飽和,將使線圈的電阻損耗增加,超過額定容量由于線圈產(chǎn)生的熱量不能及時的散出,線圈會損壞,假如你用的線圈是由超導(dǎo)材料組成,電流增大不會引起發(fā)熱,但變壓器內(nèi)部還有漏磁引起的阻抗,但電流增大,輸出電壓會下降,電流越大,輸出電壓越低,所以變壓器輸出功率不可能是無限的。假如你又說了,變壓器沒有阻抗,那么當(dāng)變壓器流過電流時會產(chǎn)生特別大電動力,很容易使變壓器線圈損壞,雖然你有了一臺功率無限的變壓器但不能用。只能這樣說,隨著超導(dǎo)材料和鐵心材料的發(fā)展,相同體積或重量的變壓器輸出功率會增大,但不是無限大!
怎樣判別電源變壓器參數(shù)
電源變壓器標(biāo)稱功率、電壓、電流等參數(shù)的標(biāo)記,日久會脫落或消失。有的市售變壓器根本不標(biāo)注任何參數(shù)。這給使用帶來極大不便。下面介紹無標(biāo)記電源變壓器參數(shù)的判別方法。此方法對選購電源變壓器也有參考價值。
一、識別電源變壓器
1. 從外形識別 常用電源變壓器的鐵芯有E形和C形兩種。E形鐵芯變壓器呈殼式結(jié)構(gòu)(鐵芯包裹線圈),采用D41、D42優(yōu)質(zhì)硅鋼片作鐵芯,應(yīng)用廣泛。C形鐵芯變壓器用冷軋硅鋼帶作鐵芯,磁漏小,體積小,呈芯式結(jié)構(gòu)(線圈包裹鐵芯)。
2. 從繞組引出端子數(shù)識別 電源變壓器常見的有兩個繞組,即一個初級和一個次級繞組,因此有四個引出端。有的電源變壓器為防止交流聲及其他干擾,初、次級繞組間往往加一屏蔽層,其屏蔽層是接地端。因此,電源變壓器接線端子至少是4個。
3. 從硅鋼片的疊片方式識別 E形電源變壓器的硅鋼片是交*插入的,E片和I片間不留空氣隙,整個鐵芯嚴(yán)絲合縫。音頻輸入、輸出變壓器的E片和I片之間留有一定的空氣隙,這是區(qū)別電源和音頻變壓器的最直觀方法。至于C形變壓器,一般都是電源變壓器。
二、功率的估算
電源變壓器傳輸功率的大小,取決于鐵芯的材料和橫截面積。所謂橫截面積,不論是E形殼式結(jié)構(gòu),或是E形芯式結(jié)構(gòu)(包括C形結(jié)構(gòu)),均是指繞組所包裹的那段芯柱的橫斷面(矩形)面積。在測得鐵芯截面積S之后,即可按P=S2/1.5估算出變壓器的功率P。式中S的單位是cm2。
例如:測得某電源變壓器的鐵芯截面積S=7cm2,估算其功率,得P=S2/1.5=72/1.5=33W剔除各種誤差外,實(shí)際標(biāo)稱功率是30W。
三、各繞組電壓的測量
要使一個沒有標(biāo)記的電源變壓器利用起來,找出初級的繞組,并區(qū)分次級繞組的輸出電壓是最基本的任務(wù)?,F(xiàn)以一實(shí)例說明判斷方法。
例:已知一電源變壓器,共10個接線端子。試判斷各繞組電壓。
第一步:分清繞組的組數(shù),畫出電路圖。
用萬用表R×1擋測量,凡相通的端子即為一個繞組?,F(xiàn)測得:兩兩相通的有3組,三個相通的有1組,還有一個端子與其他任何端子都不通。照上述測量結(jié)果,畫出電路圖,并編號。
從測量可知,該變壓器有4個繞組,其中標(biāo)號⑤、⑥、⑦的是一帶抽頭的繞組,⑩號端子與任一繞組均不相通,是屏蔽層引出端子。
第二步:確定初級繞組。
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