变压器在实际中的应用

变压器在实际中的应用

【摘要】：电力变压器是一种静止的电气设备 ，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备 。变压器是以互感现象为基础的电磁装置，是绕在同一铁芯上的两个线圈。能量是靠铁芯中的互感磁通来传递的。变压器分为铁芯变压器和空心变压器两大类。铁心变压器是将一、二次绕组绕在一个铁芯（软磁材料）上，利用铁芯的高μ值加强互相耦合，广泛用于电力输配、电工测量、电焊及电子电路中；在我们的日常生活中也用到很多。

【关键字】：变压器 实际中的应用

Transformer in practical application

Abstract :Power transformer is a kind of static electric equipment, can be used to a certain value of ac voltage (current) into frequency the same the other one or several numerical different voltage (current) equipment. Transformer is the phenomenon of mutual inductance on the basis of electromagnetic device that is around the same core of the two coil. Energy is the mutual inductance on the core magnetic pass to transfer. Transformer is divided into iron core transformer and hollow transformer two kinds big. Core transformer is the primary and secondary windings around a core (soft magnetic material), the core of high μ value to strengthen mutual coupling, widely used in power transmission and distribution, electrical measurement, welding and electronic circuit; In our daily life also use a lot of.

Keywords： transformer

application

1.变压器的原理

变压器利用互感来实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的器件。变压器至少由两个互感的线圈构成,一个线圈接被变换的电源,另一线圈接负载,两线圈之间一般没有电气联系。当变压器线圈的芯子为非铁磁材料时, 称空心变压器。变压器是由两个耦合线圈绕在一个共同的心子上制成，其中，一个线圈作为输入端口，接入电源后形成一个回路，称为一次回路（或一次侧、原边回路、初级回路）；另一线圈作为输出端口，接入负载后形成另一个回路，称为二次回路（二次侧、副边回路、次级回路）。变压器的心子是线性磁性（或工作在线性段）的材料制成的，如图。

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变压器通过耦合的作用，将输入一次侧中的一部分能量传递到二次侧。

2.变压器的组成

变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、油箱 和冷却装置、调压装置、保护装置 (吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。变压器利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，所以为了防止漏磁，我们必须加铁心，这样的变压器才能真正的使用。但是并不是一整块的铁心，而是由铁合金制成的铁芯通常做彼此绝缘的片——叫迭片，这是为了减少涡流损失，迭片有零点几个毫米厚，而非单纯的整

块铁心。绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包

绝缘扁线或漆包圆线绕成。

3.变压器的分类

（1）自耦变压器

这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈．如果把

整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可

UnU2n2

以降低电压(图甲)；如果把线圈的一部分作原线圈，整

个线圈作副线圈，就可以升高电压(图乙)．

如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就

可以升高电压(图乙)．

（

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）调压变压器

U1n1U2n2

调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线

圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB之间加上输入电压U1

，移动滑

动触头P的位置就可以调节输出电压U2．

（3）电压互感器

用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高压电路中，副线圈

上接入交流电压表．根据电压表测得均电压U2和铭牌上注明的变压

比(U1／U2)，可以算出高压电路中的电压．为了工作安全，电压互

感器的铁壳和副线圈应该接地．

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3.变压器在实际中的运用

我们生活中常用的基本上都是直流电，而提供给我们使用的却是220V、50Hz的交流电，这就需要我们把交流电变成直流电来使用。万能充电器就是利用变压器的原理把交流电变成我们手机需要的直流电。

（1）在万能充电器中的运用 该充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成，其输入电压

AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC4．2V、输出电流在150mA～180mA。具体电路原理如下。

①振荡回路

该电路主要由三极管VT2及开关变压器T1等组成。接通电源后，交流220V经二极管VD2半波整流，形成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T的1-1初级绕组加到了三极管VT2的c极，同时该电压经启动电阻R4为VT2的b极提供一个正向偏置电压，使VT2导通。此时，三极管VT2和开关变压器T1组成的间歇振荡电路开始工作，开关变压器T的1-1初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用，在变压器T的1-2绕组感应的电压通过反馈电阻R1和电容C1加到VT2的b极，使三极管VT2的b极导通电流加大，迅速进人饱和区。随着电容C1两端电压不断升高，VT1的b极电压逐渐降低，使三极管VT2逐渐退出饱和区，其集电极电流开始减少，变压器T的1-1初级绕组中产生的磁通量也开始减少。在变压器T的1-2绕组感应的负反馈电压，使VT2迅速截止，完成一个振荡周期。在VT2进入截止期间，变压器T的1-3绕组就感应出一个5．5V左右的交流电压，作为后级的充电电压。

②电路中的小变压器，也称作高频变压器，因为开关电源工作时处于高频状态大约40Khz以上，而我们的工频变压器是50Hz，所以高频工作会是变压器的体积很小而达到很高的效率。它是主要起这几个作用：

a.利用三极管的开关来控制线圈中的电流通断，从而在次级感生出电动势，经高速二极管整流，电容滤波之后为负载提供所需的能量。

b.这种电路一般常见的大多数是自激式开关电源，它是靠你说的那个小变压器初级线圈感生到次级线圈的电动势来形成正反馈激发三极管的连续开关工作，所以说这个小变压器也是一个正反馈通道。

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供用户使用。

参考文献：http://wenku.baidu.com/view/e7584cceda38376baf1fae3e.html

[1]赵凯华 陈熙谋.电磁学 下册.[M]北京：人民教育出版社.1979：251-260.

[2]P.洛兰 D.科逊 原著 潘仲麟 胡芬 译.[M]成都：成都出版社，成都科技大学出版社.1988.9:229-231.

[3]梁灿彬 秦光戎 梁竹健 原著.电磁学 第二版.[M]北京：高等教育出版社.2004.5：352-358.

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