介绍了变形金刚

在本教程中,我们将简要介绍变形金刚。我们将学习什么是ob直播app电力变压器,变压器的结构,它的工作原理,变压器的分类,损耗和效率以及一些应用。

介绍了变形金刚

变压器是电气系统中最常见的设备之一,它将在不同电压下工作的电路连接起来。这些通常用于需要从一个电压电平转换到另一个电压电平的应用场合。

根据电气设备或设备或负载的要求,在交流电路中使用变压器可以降低或增加电压和电流。各种应用使用各种变压器,包括电源,仪表和脉冲变压器。

变压器广义上分为两类,即电子变压器和电力变压器。电子变压器的工作电压很低,额定功率很低。这些用于消费电子设备,如电视、个人电脑、CD/DVD播放机和其他设备。

术语电力变压器被称为具有高功率和电压额定值的变压器。这些广泛用于发电,传输,分配和公用设施系统,以增加或降低电压电平。但是,这两种变压器中涉及的操作是相同的。所以让我们详细了解变形金刚。欧宝官网app苹果下载

什么是变压器?

变压器是静止装置(装置,该装置没有移动部件),其包括一个,两个或更多个绕组,其磁耦合和电隔离,有或没有磁芯。通过电磁感应原理将电能从一个电路转移到另一个电路。

连接到AC主电源的绕组称为初级绕组,绕组连接到负载或被拉出的能量被称为次级绕组。具有适当绝缘的这两个绕组缠绕在层叠芯上,该层叠芯在绕组之间提供磁路。

电力变压器

当初级绕组通过交流电源通电时,将在变压器芯中产生交流磁通或场。该磁通量幅度取决于施加的电压幅度,电源频率和初级侧的匝数。

该助焊剂通过核心循环,因此与次级绕组的链接。基于电磁感应原理,该磁性连接在次级绕组中引起电压。这被称为两个电路之间的互感。二次电压取决于次级的匝数以及磁通量和频率。

变压器广泛应用于电力系统中,以产生相同频率的可变电压和电流。因此,通过适当的一、二次匝比例,可以得到理想的电压比。

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变压器建设

变压器的主要部件是核心,绕组,容器或罐,衬套和保守器和散热器。

对于高功率应用,变压器铁芯采用高磁导率材料,为磁通量提供了低磁阻路径。核心的横截面是正方形或矩形的。

一般来说,铁芯变压器比空芯变压器提供更好的电力转换。空心变压器用于高频应用(高于2khz),而铁芯变压器用于低频应用(低于2khz)。

在所有类型的变压器中,芯由硅钢或薄层叠层组成,该钢叠层组装以提供用于通量的连续磁路。利用这种层压的核心涡流损耗最小化。

这些叠层钢板的厚度为0.35至5毫米,用清漆、氧化物或磷酸盐进行绝缘,然后形成核心。

热轧晶粒取向(HRGO)钢、冷轧晶粒取向(CRGO)钢或高B (HiB)层合板可获得更好的磁性能。如果是小型变压器,铁芯是用热轧硅钢片构成的,形式为E和I, C和I或O使用。

建设

绕组

(二绕组)变压器一般有两个绕组,即一次绕组和二次绕组,它们都是用优质铜制成的。

绝缘的绞线被用作承载大电流的绕组。这种绝缘避免了匝间的接触。

变压器的绕组

连接到初级绕组上的电压称为初级电压,而次级绕组中的感应电压称为次级电压。二次电压大于一次电压称为升压变压器,二次电压小于一次电压称为降压变压器。因此,根据电压等级将其划分为高压绕组和低压绕组。

与低压绕组相比,高压绕组需要更多的绝缘来承受高电压,也需要更多的间隙到铁芯和本体。

变压器线圈可以是同心线圈或夹芯线圈。芯式变压器采用同心线圈,壳式变压器采用夹芯线圈。在同心布置中,低压绕组放置在靠近铁芯的地方,高压绕组放置在低压绕组周围,以降低绝缘和间隙要求。最常用的变压器线圈包括螺旋线圈、夹芯线圈、盘状线圈和交叉线圈。

变压器的其他必要部件是保护油箱,它提供必要的油贮存,使油在重负荷下的压力降低。当变压器中的油受到热量的影响时,油自然膨胀收缩。在这种情况下,油承受着沉重的压力,所以如果没有一个保护罐,就会有可能爆裂变压器。

套管为从变压器绕组上取下的输出端子提供绝缘。这些可以是瓷或电容器类型的套管,并根据操作电压的水平,这些是选择的。由于简单,耐用且坚固的结构,变压器需要一点维护。由于没有移动部件,变压器的效率非常高,从95%到98%。

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变压器分类

变压器分为几种类型取决于各种因素,包括电压额定值,建筑,冷却类型,交流系统的相数,它被使用的地方等。让我们讨论一下这些类型的变压器。

基于函数

基于电压电平的转换,变压器分为两种类型。这些是升压和降压变压器。

升压变压器

在升压变压器中,二次电压大于一次电压。这是由于初级线圈比次级线圈的数量少。这种类型的变压器是用来把电压提高到更高的水平。这些用于传输系统,额定功率更高。

降压变压器

在降压变压器中,由于二次绕组匝数较少,二次电压小于一次电压。因此,这种类型的变压器是用来降低电压到规定的水平的电路。大多数电源使用降压变压器,以保持电路的工作范围到一个指定的更安全的电压极限。这些类型的变压器用于配电系统(电力变压器)和电子电路(电子变压器)。

需要注意的是,该变压器是可逆装置,既可作升压变压器,也可作降压变压器。例如,如果电路需要一个高电压,我们将HV端子连接到负载,而负载或电路需要一个低电压,我们将低压端子连接到负载。

盖子和降压tf

变压器电压之比是由匝数之比决定的。随着绕组中匝数的增加,在绕组中产生的电压也会提高。因此,降压变压器次要匝数较少以产生低电压,初级匝数较多以承受交流电源的高电压水平。

匝数比=一次电压/二次电压=一次匝数/二次匝数

转弯比率为VP / VS = NP / NS

基于核心建设

基于施工,变压器以绕组围绕芯的方式分为两种类型。这些类型是核心和外壳类型变压器。

核心式变压器
核心式变压器

在这种类型的变压器中,绕组围绕着铁芯的相当大一部分。配电变压器一般为铁心型。有些大功率变压器是壳式的。

形成卷绕的圆柱形线圈,用于芯型变压器,这些线圈可以是矩形的,或椭圆形或圆形的。对于小尺寸的芯型变压器,使用具有圆形或矩形形式的圆柱形线圈的简单矩形芯。

对于大型尺寸变压器,使用具有圆形或圆柱形线圈的十字形芯。在大多数芯型变压器中,由于其机械强度而使用圆柱形线圈。这些圆柱形线圈缠绕在螺旋层中,通过布料,纸张,云母等的绝缘材料彼此绝缘。

与高压绕组相比,低压绕组易于绝缘;因此它被放置在靠近核心的地方。

壳式变压器

在壳体型变压器中,铁芯围绕着铜绕组的相当大部分作为芯型变压器的反向壳体。在这种类型中,线圈是前缠绕的,但是是多层盘式线圈,它们以煎饼的形式伤害。这些多层盘线圈在不同层中通过纸张彼此分开。整个绕组由堆叠盘组成,并且在线圈之间,提供绝缘空间以形成水平绝缘和冷却管道。

Berry变压器是目前最常用的壳式变压器。在壳型中,核有三个分支,缠绕在中心分支上。低压绕组和高压绕组均分为不同的线圈,线圈交替布置。低压绕组之间夹高压绕组。同样,为了降低绝缘要求,低压绕组放置在铁芯附近。这种类型的结构是高额定变压器的首选。

壳牌型变压器

基于供应性质

基于供应的性质,变压器可以是单个或三相变压器。单相变压器设计用于在单相系统上工作;因此,它有两个绕组来改变电压电平。它们用于配电系统的远端。与三相变压器相比,这些具有较少的额定功率。主要是核心型结构用于这种变压器。

对于三相系统,我们需要三个单相变压器。因此,为了经济上的优势,考虑采用三相变压器进行三相运行。它由三个或多个线圈组成,它们以适当的方式连接,以匹配输入电压。这种类型的变压器,一次和二次绕组根据负载电压要求以星形三角或三角星形形式连接

单相TF.

三相TF.

基于使用

  1. 电源变压器
  2. 配电变压器
  3. 仪表变压器

其他类型变压器

根据冷却的类型,这些是分类为

  1. 自风冷式变压器
  2. 风吹冷却变压器
  3. 注油自冷变压器
  4. 油填充水冷变压器
  5. 油填充强制油冷却变压器

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变压器工作原理

变压器的工作是基于两个线圈或绕组之间的互感原理,它们由一个共同的磁通量连接。用交流电源给一次绕组通电时,在一次绕组中建立一个磁通量。

该磁通量与初级和次级绕组都连接,因为芯为磁通量提供低磁阻路径。因此,大部分焊剂由初级绕组连杆与次级绕组产生。这被称为主通量或有用的通量。而且,与次级绕组不连接的磁通量被称为泄漏通量。大多数变压器都设计成具有较低的泄漏通量以减少损耗。

根据Faraday的电磁诱导定律,这种通量连杆与初级和次级绕组均诱导其EMF。在每个绕组中诱导的该EMF与其中的匝数成比例。在初级绕组中感应的电压或EMF被称为反向EMF,其与输入电源电压相对,在没有初级电流将流动的程度上。

但是很小的磁化电流流过变压器的初级部分。二次绕组中感应的电动势是开路电压。如果二次回路闭合或负载连接,二次电流开始流过它,这导致产生退磁磁通量。由于这种退磁通量,在施加电压和反电动势之间产生不平衡。

为了恢复这两个之间的平衡,从电源源汲取更多电流,以便创建等效磁场以与次级字段平衡。

操作原理

由于相同的互磁通切断两个绕组,在两个绕组的每一圈感应的电动势是相同的。因此,每个绕组中的总感应电动势必须与该绕组中的匝数成正比。这证明了在感应电动势和匝数之间建立了众所周知的关系。并且被给出为

E1 / e2 = n1 / n2

由于两个绕组的端电压与其感应电动势略有不同,我们可以写成

v1 / v2 = n1 / n2

这被称为变压器的变换比率。在升压变压器的情况下,该变换值大于统一,并且小于降压变压器中的单位。

在安培转向平衡方面,

I1N1 = I2N2

I1和I2 = N2 / N1

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变压器等效电路

一个机器或设备的等效电路仅仅是对组合了固定和可变电阻和电抗的方程式的解释,它精确地模拟或描述了机器的完整行为。

一般来说,变压器的电压和电流问题可以用相量图来解决。然而,为了便于计算,用等效电路表示变压器是非常方便的。

随着直接电路理论在该等效电路中的应用,我们可以轻松找出变压器中的电流和电压。

等效电路

上图显示了变压器的等效电路,其中设想一次绕组和二次绕组的电阻和电抗都在绕组的外部(分别显示)。空载电流Io是磁化分量Iu和有源分量Iw的组合。

因此,磁化电流的影响用Xo表示,有功分量或铁芯损耗分量的影响用无感电阻Ro表示。如图所示,Ro和Xo通过一次绕组连接。这种并联组合称为空载条件下的等效电路。

当负载连接到二次电路时,电流I2开始流过二次电路,导致X2和R2上的电压下降。如上所述,由于二次电流I2,一次电流更大。所以一次电流I1在R1和X1上造成了很大的下降。

为了使计算简单,通过将次级电阻和电抗转移到初级侧,使得E2 / E1比在两个相位和幅度中不受影响,进一步简化了等效电路。

二次EMF的主要等同物是

E2 ' = E2 / K

K是变换比

二次端电压的一次等效值同样为

v2'= v2 / k

二次电流的一次当量是

I2 = I2 / K

让R2'是致力于转移到初级侧的势,与其中产生的初级相同。所以i2'r2'是r2'主电压下降。结果结果,I2'R2'和I2R2的比率必须与N1 / N2(变频比)相同。

因此,

(I2'R2')/(I2R2)=(n1 / n2)=(1 / k)

R2 ' = R2 × (i2 / i2 ') × (1/ k)

但是(I2 / I2 ') = (N1/N2) = (1/K)

因此,R2 ' = R2 /K2

同样,X2 ' = X2 /K2

用同样的方法,负载电阻和电抗也可以转移到一次侧。有了这些转移值,变压器的确切等效电路如下所示。

等同的CKT推荐

还可以将初级电阻和电抗(或简单阻抗)转移到次级,就像次级电阻和电抗(或阻抗)转移到初级一样。让R1'和X1'是从初级转移到次级侧的电阻和电抗,然后

r1'= k2R1

X1 ' = K2X1

应注意,无负载电流是全负载电流的一小部分,并且E1的不同量与v1不同,因此电流I2'实际上等于I1。

因此,忽略了由于R1和X1上的NO负载电流IO引起的电压降。因此,通过将由RO和XO组成的左侧将没有负载平行的分支移位到极端左位置,进一步简化了精确的等效电路,如下图所示。

这个电路称为适当的等效电路的变压器指的是一次侧。因此,只要加上串联电阻和电抗,分析就变得简单了。

等效CKT引用没有负载换档

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变压器的损失

变压器没有运动部件,因此没有机械损耗。因此,变压器中的损耗被认为是电能损耗。变压器存在两种损耗:铁芯损耗和铜损耗。

核心或铁损失

这些损失包括滞后和涡流损耗。

在变压器芯中设置的磁通量是交替类型的;因此,它经历了磁化和去磁的循环。在此期间,需要适当的功率来连续逆转铁芯的基本磁体。这被称为滞后效果,并且由于这种情况下可能导致的能量损失。

滞后损失= kHBm1.67f v瓦

在那里,

KH=滞后常数

Bm=最大通量密度

f =频率

V =核的体积

因为变压器铁芯是由铁磁性材料组成的,铁磁性材料也是良导体。因此,与地核相连的磁通量在地核中产生电动势。因此铁芯在铁芯中设置涡流,从而在铁芯中发生相当大的涡流损失。

涡流损耗= KE.Bm2F2T.2W /单位体积

在那里,

KE.=涡流常数

T =核心的厚度

从上述两个方程可以看出,固定频率下的电源电压是恒定的,因此磁芯中的磁通密度几乎是恒定的。因此,在所有负载中,磁滞和涡流损耗都是恒定的。因此,铁芯损耗也称为恒定损耗。

通过使用具有非常低磁钢等硅钢的高级芯材料,磁滞损耗最小化或减少。另一方面,使用层压芯最小化涡流损耗。可以通过在变压器上进行开路来测量这些常数或核心损耗。

铜损失

当变压器承载负载电流时,这些损耗发生在变压器的绕组电阻中。变压器的总铜损耗是通过将一次铜损耗和二次铜损耗相加得到的。这些是通过在变压器上导电短路而发现的。

变压器中的其他损耗包括介电损耗和杂散负载损失。杂散损耗是由罐和绕组导体中的涡流产生的结果。在介电损耗发生在变压器的油和固体绝缘体中的绝缘材料中。

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变压器的效率

它是在特定负载和功率因数下运行的变压器的有效输出功率与输入功率的比值。

效率=输出/输入

=输出/(输出+总损失)或

= (Input - Losses)/输入

= 1-(损耗/输入)

一般变压器的效率在95 ~ 98%的范围内。从上面的效率方程可以看出,效率取决于瓦,而不是额定伏安。因此,在任何电压安培额定值下,变压器的效率取决于功率因数。在单位功率因数下,效率是最大的,通过计算OC和SC试验的总损耗来确定。

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变压器的应用

  • 升压或降低电力传输系统中的电压水平,如传输和分配系统。
  • 变电站、工业控制线路等的低压线路与高压线路隔离。
  • 仪表变压器如电流互感器和电压互感器用于保护和仪表指示系统。
  • 这些也用于阻抗匹配。

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