什么是變壓器及其內(nèi)部工作原理

　　變壓器是一種沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的靜電電氣設(shè)備，它可以將電能從一種電壓和電流設(shè)置轉(zhuǎn)換為另一種。電流的頻率保持不變。

　　變壓器按其功能分類(lèi)，即升壓或降壓。升高變壓器會(huì)增加輸入電流的電壓，而降低變壓器會(huì)降低輸入電流的電壓。輸入電壓稱(chēng)為一次電壓，輸出流稱(chēng)為二次電壓。

　　升壓變壓器一般位于發(fā)電廠，增加發(fā)電廠流向長(zhǎng)距離配電網(wǎng)的電壓。另一方面，將電壓降低變壓器將降低在本地配電層接收的電力流的電壓。首先將長(zhǎng)途流量降低到本地配送可以接受的水平，然后在每個(gè)消費(fèi)節(jié)點(diǎn)(住宅和辦公室)再次降低長(zhǎng)途流量。

　　變壓器的必要性

　　長(zhǎng)距離和短距離傳輸功率時(shí)，系統(tǒng)會(huì)有固有損耗。當(dāng)電流高于(低電壓時(shí))電流高于低電流時(shí)，這些損耗的幅度較大。所以遠(yuǎn)距離傳輸需要電有高電壓低電流。但是，高電壓對(duì)消費(fèi)者不anquan，不適合大多數(shù)電器。家用電器的額定電壓通常為220伏。

　　變壓器在遠(yuǎn)距離配電所需的高電壓低電流和用戶所需的低電壓高電流之間轉(zhuǎn)換功率。順便說(shuō)一句，輸電線路通常由銅制成，以盡量減少與傳輸相關(guān)的損失。銅是所有導(dǎo)電材料中電阻zuidi的。

　　降壓變壓器的應(yīng)用

　　發(fā)電廠產(chǎn)生20千伏電力，然后將其增加到440千伏，用于遠(yuǎn)程配電。在當(dāng)?shù)嘏潆娬窘邮諘r(shí)，使用降壓變壓器將電壓降至11千伏。從這里開(kāi)始，為了分配給個(gè)人消費(fèi)者，再降變壓器將電壓降低到適合消費(fèi)者的標(biāo)準(zhǔn)220伏。

　　在大多數(shù)地區(qū)，家庭電壓為220伏。但在美國(guó)及周邊國(guó)家，家用插座的工作電壓是110或120V，將220V的設(shè)備連接到110V的電源插座可能會(huì)損壞設(shè)備。幸運(yùn)的是，便宜的適配器(圖1)很容易使用，可以完全解決這個(gè)問(wèn)題。在大多數(shù)電子商店，它們的售價(jià)不到20美元。許多歐洲制造的設(shè)備被明確宣布可在美國(guó)使用。

　　變壓器的工作原理

　　變壓器根據(jù)互感原理工作。一個(gè)線圈中變化的磁場(chǎng)將在相鄰的線圈中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)耦合到diyixian圈。zui基本的術(shù)語(yǔ)，變壓器是由兩個(gè)互感很高的線圈組成。這些線圈是電分離的，它們共享一個(gè)公共磁路。

　　對(duì)于降壓變壓器，dier線圈比diyixian圈具有更少的繞組，允許輸出電流中的電壓降低。

　　初級(jí)繞組是diyi組線圈，連接到交流電壓源或初級(jí)電壓流入。次級(jí)線圈接負(fù)載或次級(jí)電壓流出，電能分配超過(guò)變壓器。

　　以初級(jí)電壓流入的交流電流產(chǎn)生交流磁通量。這將在次級(jí)線圈中感應(yīng)出類(lèi)似的電流，從而產(chǎn)生次級(jí)電壓。這里，次級(jí)線圈中繞組數(shù)量的減少有效地降低了合成電壓，從而在保持恒定頻率的同時(shí)將電壓“降低”到較低值。

　　請(qǐng)注意，當(dāng)電壓降低時(shí)，電流增加，頻率保持不變。因此，降壓變壓器中的次級(jí)線圈通常比次級(jí)線圈具有更大的導(dǎo)線尺寸。因?yàn)橐淮坞妷旱碾娏骱艿?，所以一次線圈的接線不需要太粗的導(dǎo)線。相反，流過(guò)次級(jí)線圈的電流增加，導(dǎo)線的厚度bixu增加。如果次級(jí)線圈中的導(dǎo)線太細(xì)，導(dǎo)線會(huì)由于電阻熱的積累而熔化，導(dǎo)致災(zāi)難性的故障。

　　改變流向

　　升壓和降壓變壓器可以同時(shí)使用。通過(guò)切換流入和流出，電流方向是相反的。這樣，升壓變壓器可以執(zhí)行降壓變壓器的功能，反之亦然。

　　購(gòu)買(mǎi)注意事項(xiàng)

　　變壓器是供電鏈中一個(gè)昂貴但必要的方面。購(gòu)買(mǎi)變壓器需要大量的資金支出，預(yù)計(jì)在整個(gè)預(yù)計(jì)使用壽命內(nèi)還會(huì)繼續(xù)使用。但實(shí)際上，這些變壓器通常會(huì)在預(yù)期壽命的一半左右失效。維修中的繞組、分接開(kāi)關(guān)和套管通常是主要原因。

　　然而，不充分的維護(hù)計(jì)劃不是weiyi的責(zé)任。變壓器通常不符合預(yù)期的使用條件，使用后會(huì)對(duì)設(shè)備造成不必要的壓力。即使變壓器完全靜止，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，流經(jīng)線圈的電流強(qiáng)度也會(huì)導(dǎo)致線圈本身磨損。抽頭轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和套管也是如此。隨著時(shí)間的推移，這些材料的完整性將被破壞，造成輕微或?yàn)?zāi)難性的破壞。

　　為了防止這種過(guò)早失效，bixu仔細(xì)指定變壓器。安裝完成后，調(diào)試也要非常小心。操作條件bixu嚴(yán)格控制，維護(hù)計(jì)劃bixu定期chedi執(zhí)行。有了這些規(guī)定，變壓器很可能在整個(gè)預(yù)測(cè)壽命內(nèi)提供zuijia性能。

　　核心部分

　　此外，在為變壓器芯選擇材料等級(jí)時(shí)應(yīng)小心。雖然較高等級(jí)的材料通常更貴，但它們通常會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的預(yù)期使用壽命。使材料等級(jí)滿足正常使用條件和變壓器的預(yù)期使用壽命。

　　繞

　　仔細(xì)選擇變壓器繞組中使用的金屬類(lèi)型。這里的目的是zuixiao化導(dǎo)線中的電阻，同時(shí)zuidahua電導(dǎo)率。在這種情況下，銅通常是zuihaode選擇，盡管銅通常比鋁貴，鋁是一種替代品。

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，銅通常是zuiju成本效益的選擇，因?yàn)殂~比替代材料具有更小的耐電流性。這種電阻的降低導(dǎo)致功率損失減少，從而提高設(shè)備的長(zhǎng)期效率。另一個(gè)好處是減少了系統(tǒng)中的熱量積累，因?yàn)槭褂锰娲牧蠒r(shí)電阻會(huì)產(chǎn)生熱量。了解線圈的物理排列很重要。

　　使隔熱

　　絕緣對(duì)于變壓器的正常運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)人員的anquan非常重要。將其與預(yù)期的工作條件相匹配，以確保絕緣材料和配置的zuijia選擇。

　　結(jié)論

　　變壓器對(duì)于國(guó)家電網(wǎng)的有效運(yùn)行非常重要。這些設(shè)備可以將電能轉(zhuǎn)換成正確的電壓電流比，用于遠(yuǎn)距離傳輸和本地配電。因?yàn)樗某杀?，變壓器要慎重選擇。正確的操作和適當(dāng)?shù)木S護(hù)可以延長(zhǎng)變壓器設(shè)備的預(yù)期壽命。