成语| 古诗大全| 扒知识| 扒知识繁体

当前位置:首页 > 趣味生活

变压器的基本工作原理

Q1:简答题:简述变压器的基本工作原理

当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,变压器起到变换电压的目的。
当变压器二次侧接入负载后,在电动势E2的作用下,将有二次电流通过,该电流产生的电动势,也将作用在同一铁芯上,起到反向去磁作用,但因主磁通取决于电源电压,而U1基本保持不变,故一次绕组电流必将自动增加一个分量产生磁动势F1,以抵消二次绕组电流所产生的磁动势F2,在一二次绕组电流L1、L2作用下,作用在铁芯上的总磁动势(不计空载电流I0),F1+F2=0, 由于F1=I1N1,F2=I2N2,故 I1N1+I2N2=0,由式可知,I1和I2同相,所以
I1/I2=N2/N1=1/K
由式可知,一二次电流比与一二次电压比互为倒数,变压器一二次绕组功率基本不变,(因变压器自身损耗较其传输功率相对较小),二次绕组电流I2的大小取决于负载的需要,所以一次绕组电流I1的大小也取决于负载的需要,变压器起到了功率传递的作用。

Q2:变压器的工作原理是什么?

变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1,U2=e2(原线圈物理量用下角标1表示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。
进而得出:
U1/U2=N1/N2、在空载电流可以忽略的情况下,有I1/ I2=-N2/N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比,且相位差π。
进而可得
I1/ I2=N2/N1、理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗,其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高,可达90%以上。
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成。
铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈(或原线圈),另一个线圈接用电器称为次级线圈(或副线圈)。实际的变压器是很复杂的,不可避免地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁心发热)和漏磁(经空气闭合的磁感应线)等,为了简化讨论这里只介绍理想变压器。理想变压器成立的条件是:忽略漏磁通,忽略原、副线圈的电阻,忽略铁心的损耗,忽略空载电流(副线圈开路原线圈线圈中的电流)。例如电力变压器在满载运行时(副线圈输出额定功率)即接近理想变压器情况。

Q3:变压器的工作原理和作用

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置(23字)
在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗等作用(25字)

Q4:变压器工作原理

你这个命题还是很有意思的,我来此讨论,绝对不是冲你的分来的,因为这种分不知道有什么意义。希望我的看法能引来更多的讨论。其实,这个命题在大学的电机学里已经讲得很清楚了。只不过我们工作了,更注意实际的应用而把很多基本的理论给忘了。暂且不去看书,看能回忆多少(也许老师看了会笑)。好在我们有时为了推导特殊变压器的阻抗计算公式,还要用到这些概念。
1、自感现象:一个线圈或回路中通过变化的电流时,该电流所建立的磁通只在本线圈中激生感应电势,称为自感现象。自感电动势eL=-L*di/dt。在理想变压器中忽略了线圈中的电阻。也就是说在自感中没有能量的损失。外施电压与自感电动势数值相等,而方向相反。通俗的说法,建立起反电势。如果没有这个反电势,线圈又没有电阻,那电流不就无穷大了吗!线圈在瞬间就会烧毁。这像电动机在转动时,也建立了反电势。一旦你不让他转,必烧无疑。
2、当这个线圈与别的线圈相邻时,显然这个线圈或回路中的变化电流所产生的磁通也会穿过别的线圈或回路,而在后者中也感应出电势来。这种现象就称互感现象和互感电势。在这种情况下,称两个线圈之间有磁耦合。
3、设分别有两个线圈,标号分别为1、2。且他们之间有磁耦合存在。那么在线圈1中的互感电动势eH1是由线圈2中变化电流i2的磁场在线圈1中所形成的磁链感应出来的。反过来也是,线圈2中的互感电势eH2则是有线圈1中变化电流i1建立的磁场在线圈2中所形成的磁链感应而成。我们有互感电动势eH1=-M21*di2/dt和eH2=-M12*di1/dt。(我们可以证明互感系数M12=M21)
4、线圈2开路,线圈1电流从0到I1,需能量P1=(L1*I1^2)/2维持I1不变,线圈2电流也从0到I2。在建立后面这个磁场时线圈1中无互感电势(di1=0),因此P2=(L2*L2^2)/2。同时I2也在变大,(di2>0),此时,他的磁场也在线圈1中感应出电势eH1,他也与I1形成功率,他在线圈1中吸收能量Ph=M21*I1*I2。
5、因此,当线圈1中有电流I1,线圈2中有电流I2时。总的磁场能量为:
P=P1+P2+Ph=(L1*I1^2)/2+(L2*I2^2)/2+M21*I1*I2。
6、我想经过上述的表述,问题大约就清楚了。当变压器设为理想时,感应电动势等于端电压 。在理想变压器中没有能量损失。他的能量平衡就简单多了。wWw.bazHIsHi..Com

猜你喜欢

更多