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行业新闻

什么是变压器及其内部工作原理

2021-01-20

  变压器是一种没有运动部件的静电电气设备,它可以将电能从一种电压和电流设置转换为另一种。电流的频率保持不变。

  变压器按其功能分类,即升压或降压。升高变压器会增加输入电流的电压,而降低变压器会降低输入电流的电压。输入电压称为一次电压,输出流称为二次电压。

  升压变压器一般位于发电厂,增加发电厂流向长距离配电网的电压。另一方面,将电压降低变压器将降低在本地配电层接收的电力流的电压。首先将长途流量降低到本地配送可以接受的水平,然后在每个消费节点(住宅和办公室)再次降低长途流量。

  变压器的必要性

  长距离和短距离传输功率时,系统会有固有损耗。当电流高于(低电压时)电流高于低电流时,这些损耗的幅度较大。所以远距离传输需要电有高电压低电流。但是,高电压对消费者不anquan,不适合大多数电器。家用电器的额定电压通常为220伏。

  变压器在远距离配电所需的高电压低电流和用户所需的低电压高电流之间转换功率。顺便说一句,输电线路通常由铜制成,以尽量减少与传输相关的损失。铜是所有导电材料中电阻zuidi的。

  降压变压器的应用

  发电厂产生20千伏电力,然后将其增加到440千伏,用于远程配电。在当地配电站接收时,使用降压变压器将电压降至11千伏。从这里开始,为了分配给个人消费者,再降变压器将电压降低到适合消费者的标准220伏。

  在大多数地区,家庭电压为220伏。但在美国及周边国家,家用插座的工作电压是110或120V,将220V的设备连接到110V的电源插座可能会损坏设备。幸运的是,便宜的适配器(图1)很容易使用,可以完全解决这个问题。在大多数电子商店,它们的售价不到20美元。许多欧洲制造的设备被明确宣布可在美国使用。

变压器的工作原理

  变压器的工作原理

  变压器根据互感原理工作。一个线圈中变化的磁场将在相邻的线圈中感应出电动势,该电动势感应耦合到diyixian圈。zui基本的术语,变压器是由两个互感很高的线圈组成。这些线圈是电分离的,它们共享一个公共磁路。

  对于降压变压器,dier线圈比diyixian圈具有更少的绕组,允许输出电流中的电压降低。

  初级绕组是diyi组线圈,连接到交流电压源或初级电压流入。次级线圈接负载或次级电压流出,电能分配超过变压器。

  以初级电压流入的交流电流产生交流磁通量。这将在次级线圈中感应出类似的电流,从而产生次级电压。这里,次级线圈中绕组数量的减少有效地降低了合成电压,从而在保持恒定频率的同时将电压“降低”到较低值。

  请注意,当电压降低时,电流增加,频率保持不变。因此,降压变压器中的次级线圈通常比次级线圈具有更大的导线尺寸。因为一次电压的电流很低,所以一次线圈的接线不需要太粗的导线。相反,流过次级线圈的电流增加,导线的厚度bixu增加。如果次级线圈中的导线太细,导线会由于电阻热的积累而熔化,导致灾难性的故障。

  改变流向

  升压和降压变压器可以同时使用。通过切换流入和流出,电流方向是相反的。这样,升压变压器可以执行降压变压器的功能,反之亦然。

  购买注意事项

  变压器是供电链中一个昂贵但必要的方面。购买变压器需要大量的资金支出,预计在整个预计使用寿命内还会继续使用。但实际上,这些变压器通常会在预期寿命的一半左右失效。维修中的绕组、分接开关和套管通常是主要原因。

  然而,不充分的维护计划不是weiyi的责任。变压器通常不符合预期的使用条件,使用后会对设备造成不必要的压力。即使变压器完全静止,没有运动部件,流经线圈的电流强度也会导致线圈本身磨损。抽头转换开关和套管也是如此。随着时间的推移,这些材料的完整性将被破坏,造成轻微或灾难性的破坏。

  为了防止这种过早失效,bixu仔细指定变压器。安装完成后,调试也要非常小心。操作条件bixu严格控制,维护计划bixu定期chedi执行。有了这些规定,变压器很可能在整个预测寿命内提供zuijia性能。

核心部分

  核心部分

  此外,在为变压器芯选择材料等级时应小心。虽然较高等级的材料通常更贵,但它们通常会导致更长的预期使用寿命。使材料等级满足正常使用条件和变压器的预期使用寿命。

  绕

  仔细选择变压器绕组中使用的金属类型。这里的目的是zuixiao化导线中的电阻,同时zuidahua电导率。在这种情况下,铜通常是zuihaode选择,尽管铜通常比铝贵,铝是一种替代品。

  从长远来看,铜通常是zuiju成本效益的选择,因为铜比替代材料具有更小的耐电流性。这种电阻的降低导致功率损失减少,从而提高设备的长期效率。另一个好处是减少了系统中的热量积累,因为使用替代材料时电阻会产生热量。了解线圈的物理排列很重要。

  使隔热

  绝缘对于变压器的正常运行和现场人员的anquan非常重要。将其与预期的工作条件相匹配,以确保绝缘材料和配置的zuijia选择。

  结论

  变压器对于国家电网的有效运行非常重要。这些设备可以将电能转换成正确的电压电流比,用于远距离传输和本地配电。因为它的成本,变压器要慎重选择。正确的操作和适当的维护可以延长变压器设备的预期寿命。

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