变压器的原理与使用

文章摘要：单相变压器它由一个闭合铁心和套在铁心上的两个不同匝数的绕组组成。接电源的绕组，称一次绕组；接负载的绕组，称二次绕组。一次绕组和二次绕组是分别独立的。当一次绕组接至交流电源后，变化着的交流电便在铁心中产生作相应变化的交变磁通（称主磁通中），通过铁心中的主磁通这个桥梁，传递到二次绕组，使灯泡点亮。由于该磁通通过原、副绕组，因此，每匝线圈中产生的感应电动势大小相等、方向相同。如果原绕组有N1匝，副绕组有N2匝，交流磁通的最大值为Φm,根据电磁感应定律，则原、副绕组的感应电动势为：E1=4.44fN2Φm,E2=4.44fN2Φm于是：E2分之E1=N1分之N2,如果略去内阻压降，则可认为端电压就等于

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　　单相变压器它由一个闭合铁心和套在铁心上的两个不同匝数的绕组组成。接电源的绕组，称一次绕组；接负载的绕组，称二次绕组。一次绕组和二次绕组是分别独立的。

　　当一次绕组接至交流电源后，变化着的交流电便在铁心中产生作相应变化的交变磁通（称主磁通中），通过铁心中的主磁通这个桥梁，传递到二次绕组，使灯泡点亮。由于该磁通通过原、副绕组，因此，每匝线圈中产生的感应电动势大小相等、方向相同。

　　如果原绕组有N1匝，副绕组有N2匝，交流磁通的最大值为Φm,根据电磁感应定律，则原、副绕组的感应电动势为：

　　E1=4.44fN2Φm,E2=4.44fN2Φm于是：E2分之E1=N1分之N2,如果略去内阻压降，则可认为端电压就等于感应电动势，即：U1约等于E1,U2约等于E2,所以：

　　U2分之U1=N2分之N1可见，原、副绕组的电压之比等于原、副绕组的匝数比。原绕组的输入电压与副绕组的输出电压之比叫做变压器的变化，用K表示，即：

　　K=U2分之U1=N2分之N1可见，只要适当选择原、副绕组的匝数，利用变压器就能把交流电从一种电压变换成同频率的另一种电压。

　　（2）三相变压器的工作原理（见图2）三相变压器的工作原理同单相变压器是一样的，所谓三相变压器实际上就是三个同容量的单相变压器的组合。在同一个铁心的三个铁心柱上，分别套上三个的一、二次绕组来进行三相变压，一次绕组的三个相与电源的三个相连接，二次绕组的连接构成三相供电回路，与负荷连接。

　　一次绕组始端用A、B、C表示，尾端用x、Y、z表示；二次绕组始端用小写字母a、b、c表示，尾端用小写字母x、y、z表示，零点以0表示。

　　（3）自耦变压器的工作原理（见图3a、b）  自耦变压器是利用自耦合原理制成的变压设备，它只有一个绕组，一次侧和二次侧有一部分是公用的，即高压绕组的一部分兼做低压绕组。和普通变压器一样，自耦变压器的一、二次电压比仍等于一、二次绕组的匝数比。自耦变压器常做成可调式的，它有一个环形的铁心，线圈就绕在这个环形的铁心上。自耦变压器的中间触点制成了活动电刷触点，当调整移动触点位置时就可平滑地调节输出电压。

　　（4）电焊变压器的工作原理，之间就产生电弧。电弧相当于一个电阻，当焊条与焊仟间的距离变化而使电弧长度发生变化时，电弧压降也由于弧焊的需要，电焊变压器的原、副绕组不是同心地套在一起，而是分装在两个铁心柱上，如图4所示。这样可以获得较大的漏电阻抗，而且调节电抗器的空气隙还可以调节漏电阻抗的大小，改变输出电压与工作电流。

　　用电焊机焊接时，一般是先将焊条与焊件接触，这相当于输出端短路，这时因绕组漏抗和电抗器的限制，短路电流并不很大，然后迅速将焊条提起，焊条与焊件会上下变化，由于电焊变压器自身的特性，当电弧电压变化时焊接电流的变化并不显着，电弧比较稳定。

　　2.三相变压器的接线常用的三相变压器原、副绕组可接成星形（Y），也可接成三角形（△），一般的组合为Y/YO、Y/△、YO/△，其中斜线的左方表示原绕组接线，斜线的右方为副绕组接线。若各绕组作星形联接并有零点时，则以Y0表示该变压器一定要接地。

　　图5为三相变压器的标准接线图。从图中可以看到，高压绕组一般是接成星形，这是因为星形联接的相电压为线电压的根号3 分之1,有利于线圈绝缘。低压绕组通常接成三角形，以减小负载不平衡时的影响。

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