电力变压器

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在电气和电子系统中，变压器是最有用的电机之一。变压器可以增加或减少交流电压或电流的幅度。这是广泛使用交流电而不是直流电的主要原因。变压器没有任何移动部件。因此，它具有高达 99% 的高效率和非常坚固耐用的结构。

电力变压器

变压器或电力变压器是一种静态交流电机，它改变交流电压或交流电流的水平而不改变电源频率。

典型的变压器由两个绕组组成，即初级绕组和次级绕组。这两个绕组通过公共磁路互连，用于在它们之间传输电能。

变压器工作原理

变压器的工作原理是基于互感原理，即当一个线圈的变化磁场链接到另一个线圈时，第二个线圈中会感应出电动势。

当对初级绕组施加交流电压V ₁时，交流电流流过初级绕组并产生交变磁通量。这种变化的磁通量流过变压器的铁芯并链接到次级绕组。根据法拉第电磁感应定律，由于初级绕组变化的磁通量的联动，在次级绕组中感应出电动势E _{2 。}如果通过连接负载来闭合次级绕组电路，则次级绕组中的感应电动势E ₂导致次级电流I ₂流过负载。

虽然初级绕组磁通量的变化也与初级绕组本身有关。因此，由于其自​​身的电感效应，在初级绕组中感应出电动势E _{1 。}E ₁和E ₂的值可由下式给出，

$$\mathrm{\mathit{E_{\mathrm{1}}}\:=\:-\mathit{N_{\mathrm{1}}}\frac{\mathit{d\phi }}{\mathit{ dt}}}$$

$$\mathrm{\mathit{E_{\mathrm{2}}}\:=\:-\mathit{N_{\mathrm{2}}}\frac{\mathit{d\phi }}{\mathit{ dt}}}$$

其中N ₁和N ₂分别是初级绕组和次级绕组的匝数。

计算E ₂和E ₁的比率，我们得到，

$$\mathrm{\frac{\mathit{E_{\mathrm{2}}}}{\mathit{E_{\mathrm{1}}}}\:=\:\frac{\mathit{N_{\mathrm {2}}}}{\mathit{N_{\mathrm{1}}}}}$$

该表达式称为变压器的变压比。变压比取决于初级和次级绕组的匝数。这意味着输出电压的大小取决于初级和次级绕组的相对匝数。

如果N ₂ > N ₁，则E ₂ > E ₁，即变压器的输出电压大于输入电压，这样的变压器称为设置变压器。另一方面，如果N ₁ > N ₂，则 E ₁ > E ₂即输出电压小于输入电压，这样的变压器称为降压变压器。

从变压器的电路图中我们可以看到，初级和次级之间没有电气连接，而是通过磁场连接。因此，变压器使我们能够将交流电从一个电路磁力传输到另一个电路，从而改变电压和电流水平。

要点

请注意以下有关变压器的要点 -

• 变压器的工作是基于电磁感应原理。

• 变压器不改变频率，即输入电源和输出电源的频率保持不变。

• 变压器是一种静态电机，这意味着它没有任何运动部件。因此，它的效率非常高。

• 变压器不能用直流电工作，因为它是电磁感应电机。

• 初级绕组和次级绕组之间没有直接的电气连接。交流电通过磁通量从初级传输到次级。