变压器的工作原理 电工基础知识大全

1. 变压器的工作原理

变压器是将一种电压、电流、相数的交流电流转变成同一频率的另一种电压、电流、相数的交流电能的电器。变压器是基于电磁感应原理工作的。变压器有二组绕组,与电源相接的绕组称一次绕组或原绕组,对应的参数用下标1表示,如电压U₁、电流I₁、匝数N₁等。与负载相接的绕组称二次绕组或副绕组,对应的参数以下标2标出,如U₂、I₂、N₂等。

2. 一、二次电压、磁通、匝数的关系式

当变压器一次绕组上加一定的交流电压U1时,在二次绕组上会感应出相应的交流电压U2,若忽略变压器的损耗(铜损和铁损),可近似认为一次绕组上的电压U1等于电动势e1,即

(4-1)

式中:f——交流电频率(Hz);

φ_m——磁通最大值 (Wb);

N₁——一次绕组匝数 (匝)。

若二次绕组开路,其开路电压U2也等于二次侧电动势e2,即:

(4-2)

3. 变比

由式(3-1) 及式(3-2) 可得

(4-3)

式中 k——变压器的变压比。

当二次绕组接负载时,即变压器负载运行,其一次、二次绕组电流比为:

(4-4)

此外变压器还有变换阻抗的功用。