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變壓器 是什么?

來源:玉崎科學儀器(深圳)有限公司   2025年07月22日 10:32  
變壓器是一種基于電磁感應原理工作的電氣設備,主要功能是改變交流電壓的大小,同時還能在不改變頻率的情況下,實現電流、阻抗的變換,在電力傳輸、配電以及各種電氣設備中有著廣泛應用。

變壓器的基本構成

  • 鐵芯:通常由硅鋼片疊合而成,作用是構成磁路,增強磁感應強度,減少磁滯損耗和渦流損耗。

  • 繞組:分為原繞組(初級繞組)和副繞組(次級繞組),一般由銅或鋁導線繞制而成。原繞組接輸入電源,副繞組接負載,是電能轉換和傳輸的關鍵部分。

變壓器的工作原理

基于電磁感應定律中的互感現象。當原繞組接入交變電流時,會在鐵芯中產生交變磁通,交變磁通穿過副繞組,根據電磁感應原理,副繞組中就會感應出交變電動勢。


原、副繞組的電壓比與它們的匝數比成正比,即:,其中分別是原、副繞組的電壓,分別是原、副繞組的匝數。


在理想情況下(不考慮損耗),變壓器的輸入功率等于輸出功率,所以原、副繞組的電流比與匝數比成反比,即:,其中分別是原、副繞組的電流。

變壓器的主要類型

  • 按電壓變換方式:

    • 升壓變壓器:副繞組電壓高于原繞組電壓,常用于電力系統中發電廠向輸電線路送電,以減少線路損耗。

    • 降壓變壓器:副繞組電壓低于原繞組電壓,廣泛應用于配電系統,將高壓電降至適合用戶使用的低壓電(如家庭用電 220V)。

  • 按相數:

    • 單相變壓器:用于單相電路,如家庭電器供電等。

    • 三相變壓器:用于三相電力系統,在工業生產和高壓輸電中大量使用。

  • 按冷卻方式:

    • 油浸式變壓器:以變壓器油作為冷卻介質,散熱性能好,容量較大,多用于戶外變電站。

    • 干式變壓器:依靠空氣冷卻,體積較小,安全性高,適用于室內(如高層建筑、地鐵等)。

變壓器的應用

  • 電力傳輸:在遠距離輸電時,利用升壓變壓器將電壓升高,減小輸電電流,從而降低線路損耗;到達用戶端后,再通過降壓變壓器將電壓降低,供用戶使用。

  • 配電系統:將高壓電轉換為不同等級的低壓電,滿足工業、農業、居民生活等不同用電需求。

  • 電子設備:在各種電子儀器、通信設備、家用電器中,用于電源部分的電壓轉換,保證設備正常工作。


總之,變壓器是電力系統和電氣設備中重要組成部分,它的出現極大地提高了電力傳輸和使用的效率與靈活性。


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