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变压器基础知识
    變壓器的概述
變壓器的最基本型式,包括兩組繞有導線之線圈,並且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流於其中之一組線圈時,於另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓,而感應的電壓大小取決於兩線圈耦合及磁交鏈之程度。
一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primamary coil);而跨於此線圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應電壓可能大於或小於一次電壓,是由一次線圈與二次線圈問的「匝數比」所決定的。因此,變壓器區分為升壓與降壓變壓器兩種。
大部份的變壓器均有固定的鐵心,其上繞有一次與二次的線圈。基於鐵材的高導磁性,大部份磁通量局限在鐵心裡,因此,兩組線圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中,線圈與鐵心二者間緊密地結合,其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。因此,變壓器之匝數比,一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由於此項升壓與降壓的功能,使得變壓器已成為現代化電力系統之一重要附屑物,提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經濟,至於降壓變壓器,它使得電力運用方面更加多元化,吾人可以如是說,倘無變壓器,則現代工業實無法達到目前發展的現況。
電子變壓器除了體積較小外,在電力變壓器與電子變壓器二者之間,並沒有明確的分界線。一般提供6OHz電力網路之電源均非常龐大,它可能是涵蓋有半個洲地區那般大的容量。電子裝置的電力限製,通常受限於整流、放大,與系統其他組件的能力,其中有些部份屬放大電力者,但如與電力系統發電能力相比較,它仍然歸屬於小電力之範圍。
各種電子裝備常用到變壓器,理由是:提供各種電壓階層確保系統正常操作;提供系統中以不同電位操作部份得以電氣隔離;對交流電流提供高阻抗,但對直流則提供低的阻抗;在不同的電位下,維持或修飾波形與頻率響應。「阻抗」其中之一項重要概念,亦即電子學特性之一,其乃預設一種設備,即當電路元件阻抗係從一階層改變到另外的一個階層時,其間即使用到一種設備-變壓器。
對於電子裝置而言,重量和空間通常是一項努力追求之目標,至於效率、安全性與可靠性,更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個系統裡佔有顯著百分比的重量和空間外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因數中之一要項。 因為上述與其他應用方面的差別,使得電力變壓器並不適合應用於電子電路上.


Ⅱ變壓器的原理
1.變壓器的製作原理:
在發電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應電勢,此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動,此為互感應原理.變壓器就是一種利用電磁互感應,變換電壓,電流和阻抗的器件.
2.在電路中,變壓器表示符號為:

3.技述參數:
對不同類型的變壓器都有相應的技述要求,可用相應的技述參數表示.如電源變壓器的主要技述參數有:額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級、溫升、電壓調整率、絕緣性能和防潮性能,對於一般低頻變壓器的主要技述參數是:變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等.
A.電壓比:
變壓器兩組線圈圈數分別為N1和N2,N1為初級,N2為次級.在初級線圈上加一交流電壓,在次級線圈兩端就會產生感應電動勢.當N2>N1時,其感應電動勢要比初級所加的電壓還要高,這種變壓器稱為升壓變壓器:當N2<N1時,其感應電動勢低於初級電壓,這種變壓器稱為降變壓器.初級次級電壓和線圈圈數間具有下列關系:

式中n稱為電壓比(圈數比).當n<1時,則N1>N2,V1>V2,該變壓器為降壓變壓器.反之則為升壓變壓器.
B.變壓器的效率:
在額定功率時,變壓器的輸出功率和輸入功率的比值,叫做變壓器的效率,即
η= x100%

式中η為變壓器的效率;P1為輸入功率,P2為輸出功率.

當變壓器的輸出功率P2等於輸入功率P1時,效率η等於100%,變壓器將不產生任何損耗.但實際上這種變壓器是沒有的.變壓器傳輸電能時總要產生損耗,這種損耗主要有銅損和鐵損.
銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗.當電流通過線圈電阻發熱時,一部分電能就轉變為熱能而損耗.由於線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成,因此稱為銅損.
變壓器的鐵損包括兩個方面.一是磁滯損耗,當交流電流通過變壓器時,通過變壓器矽鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化,使得矽鋼片內部分子相互摩擦,放出熱能,從而損耗了一部分電能,這便是磁滯損耗.另一是渦流損耗,當變壓器工作時.鐵芯中有磁力線穿過,在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流,由于此電流自成閉合回路形成環流,且成旋渦狀,故稱為渦流.渦流的存在使鐵芯發熱,消耗能量,這種損耗稱為渦流損耗.
變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關系,通常功率越大,損耗與輸出功率就越小,效率也就越高.反之,功率越小,效率也就越低.

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