变压器工作原理 变压器原理与结构图
一、教材知识点:机电工程常用工程设备之变压器
(一)变压器的分类
变压器是输送交流电时的重要电气设备,主要功能是变换电压和变换电流。
- 按用途分类:包括电力变压器、电炉变压器、整流变压器、工频试验变压器、矿用变压器、电抗器、调压变压器、互感器等。
- 按相数分类:有单相变压器和三相变压器。
- 按绕组数量分类:包括双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。
- 按冷却介质分类:有油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器等。
- 其他分类方式:还包括按电源相数分类(如单相、多相)、按容量分类(如中小型、大型、特大型)等。
(二)变压器的性能
变压器的性能由多种参数决定,主要包括工作频率、额定功率、额定电压等。
- 工作频率:与铁芯损耗成正比关系,需根据使用频率来设计和使用变压器。
- 额定功率:指在规定的频率和电压下,变压器能长期工作且不超过规定温升的输出功率。
- 额定电压:是变压器线圈上允许施加的电压,工作时不得大于规定值。
- 还有电压比、效率、空载电流、空载损耗、绝缘电阻等重要参数。
二、补充知识点
1. 输配电系统的过程
输配电的概念包括输电、变电、配电三个方面。其中,输电是指电能的传输,通过将相距甚远的发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制;变电是指利用设备将电压由低等级转变为高等级或由高等级转变为低能级的过程;配电则是直接为用户服务,将电力分配至用户的分配手段。
我国已规定了不同的电压等级标准,如35~110kV为高压配电电压,10kV为中压配电电压等。
2. 日常生活中的电压等级
包括手机充电器(5V直流)、收音机/录音内(6V/9V/12V直流)、安全行灯电压(42V/36V/24V/12V/6V)等。
特别提及普通民用照明为220V(交流),以及随身防身器材的电压等级。
3. 变压器的原理和构造
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。主要构件包括初级线圈、次级线圈和铁芯。次级线圈在初级线圈外边。当通上交流电时,铁芯产生交变磁场,次级线圈就产生感应电动势。