理论教育 变压器工作原理及功率计算

变压器工作原理及功率计算

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-1是单相变压器的原理图。变压器一、二次侧绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电压高低不等,匝数多的一边电压高,匝数少的一边电压低,这就是变压器能够改变电压的道理。如果忽略变压器的内损耗,可认为变压器二次输出功率等于变压器一次输入功率,即式中 I1、I2——变压器一次、二次电流的有效值。

变压器工作原理及功率计算

图2-1 单相变压器原理图

变压器是根据电磁感应原理工作的。图2-1是单相变压器的原理图。图中两个互相绝缘的绕组绕在闭合的铁芯上,其中接入电源的侧为一次侧绕组,接入输出电能的侧为二次侧绕组。当交流电源电压U1加到一次侧绕组后,就有交流电流I1通过该绕组,在铁芯中产生交流磁通Φ。这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组,同时也穿过二次侧绕组,两个绕组分别产生感应电势E1和E2。这时,如果二次侧绕组与外电路的负荷接通,便有电流I2流入负荷,即二次侧绕组有电能输出。

根据电磁感应定律可以导出:

一次侧绕组感应电势为

二次侧绕组感应电势为

式中 f——电源频率;

   N1——一次侧绕组匝数;

   N2——二次侧绕组匝数;

   Φm——铁芯中主磁通幅值。

由式(2-1)、式(2-2)得出:

由此可见,变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。

由于变压器一、二次侧的漏电抗和电阻都比较小,可以忽略不计,因此可近似地认为:

一次电压有效值:U1=E1,二次电压有效值:U2=E2。于是:(www.daowen.com)

式中 K——变压器的变比。

变压器一、二次侧绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电压高低不等,匝数多的一边电压高,匝数少的一边电压低,这就是变压器能够改变电压的道理。

如果忽略变压器的内损耗,可认为变压器二次输出功率等于变压器一次输入功率,即

式中 I1、I2——变压器一次、二次电流的有效值。

由此可得出:

由此可见,变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝数比成反比。即变压器匝数多的一侧电流小,匝数少的一侧电流大,也就是电压高的一侧电流小,电压低的一侧电流大。

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