Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
變壓器 - Coggle Diagram
變壓器
分類
自耦變壓器
自耦變壓器是一個特例,其中一個線圈成為另一個線圈的一部分。自耦變壓器也常常用於電機起動。自耦式變壓器是只有一組線圈同時用作原線圈及副線圈的變壓器。降壓時會從共用線圈引出一部份用作副線圈,而當升壓時會從共用線圈引出比原線圈多的一部份用作副線圈。 自耦變壓器是指它的繞組一部分是高壓邊和低壓邊共用的。另一部分只屬於高壓邊。根據結構還可細分為可調壓式和固定式。自耦變壓器的耦是電磁耦合的意思,普通的變壓器是通過原副邊線圈電磁耦合來傳遞能量,原副邊沒有直接的電的聯繫,自耦變壓器原副邊有直接的電的聯繫,它的低壓線圈就是高壓線圈的一部分。自耦變壓器的工作原理其實和普通變壓器一樣的,只不過他的原線圈就是它的副線圈。一般的變壓器是左邊一個原線圈通過電磁感應,使右邊的副線圈產生電壓,自耦變壓器是自己影響自己。自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器,當作為降壓變壓器使用時,從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組;當作為升壓變壓器使用時,外施電壓只加在繞組的—部分線匝上。通常把同時屬於一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組,自耦變壓器的其餘部分稱為串聯繞組,同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比,不但尺寸小,而且效率高,並且變壓器容量越大,電壓越高.這個優點就越加突出。因此隨著電力系統的發展、電壓等級的提高和輸送容量的增大,自藕變壓器由於其容量大、損耗小、造價低而得到廣泛應用。
自偶變壓器
-
電力變壓器
電力變壓器是通過電磁耦合把一種等級的電壓轉換成同頻率的另一種等級的電壓的一種靜止的電氣一次設備。電力變壓器是電力系統主要的元件之一,常規型變壓器用於輸、受電(即升、降壓),自耦型變壓器用於耦合不同電壓等級的電力系統。在電力長途傳輸中,變壓器擔當重要的角色。
-
隔離變壓器
隔離變壓器是在使用某些電器時為了人身安全而加設的。隔離變壓器的隔離是指變壓器初級側與次級側之間是電絕緣的,並保有一定的安全距離。變壓器的隔離是隔離原副邊繞線圈各自的電流。在維修一些家用電器時,應該關閉電源以防止觸電,或因漏電產生的危險。須要注意的是,選用隔離變壓器的原則是:隔離變壓器的容量一定要大於所維修的家電電器的功率。
隔離變壓器同樣利用電磁感應原理,只是隔離變壓器一般是指1:1的變壓器。由於次級不和地相連,次級任一根線與地之間沒有電位差,使用安全。隔離變壓器常用作維修電源。此外,隔離變壓器也不全是1:1變壓器。控制變壓器和電子管設備的電源也是隔離變壓器。如電子管擴音機,電子管收音機和示波器和車床控制變壓器等電源都是隔離變壓器。如為了安全維修電視機常用1比1的隔離變壓器。隔離變壓器使用很廣泛的,在空調中也是使用隔離變壓器。
基本原理
一個簡單的單相變壓器由兩塊導電體組成。當其中一塊導電體有一些不定量的電流(如交流電或脈沖式的直流電)通過,便會產生變動的磁場。根據電磁的互感原理,這變動的磁場會使第二塊導電體產生電位差。假如第二塊導電體是一條閉合電路的一部份,那麼該閉合電路便會產生電流。電力於是得以傳送。在通用的變壓器中,有關的導電體是由(多數為銅質的)電線組成線圈,因為線圈所產生的磁場要比一條筆直的電線大得多。變壓器的原理是由變化的電壓加到原線圈在磁芯上產生變化的磁場,從而激發其他線圈產生變化的電動勢。原線圈、副線圈的電壓VS, VP和兩者的繞線的匝數NS, NP之間有正比的關係:
至於變壓器兩方之間的電流或電壓比例,則取決於兩方電路線圈的圈數。圈數較多的一方電壓較高但電流較小,反之亦然。如果撇除泄漏等因素,變壓器兩方的電壓比例相等於兩方的線圈圈數比例,亦即電壓與圈數成正比。以算式表示如下:
-
另外,根據安匝平衡,變壓器兩側的交鏈磁動勢必須相等,如下式:
歷史
1.法拉第在1831年8月29日發明了一個「電感環」。這是第一個變壓器,但法拉第只是用它來示範電磁感應原理,並沒有考慮過它可以有實際的用途。
2.1881年,路森·戈拉爾(Lucien Gaulard)和約翰·狄克遜·吉布斯(John Dixon Gibbs)在倫敦展示一種稱為「二次手發電機」的設備,然後把這項技術賣給了美國西屋公司,這可能是第一個實用的電力變壓器,但並不是最早的變壓器。
3.1884年,路森·戈拉爾和約翰·狄克遜·吉布斯在採用電力照明的義大利都靈市展示了他們的設備。早期變壓器採用直線型鐵心,後來被更有效的環形鐵心取代。
4.西屋公司的工程師威廉·史坦雷從喬治·威斯汀豪斯、路森·戈拉爾與約翰·狄克遜·吉布斯買來變壓器專利以後,在1885年製造了第一台實用的變壓器。後來變壓器的鐵心由E型的鐵片疊合而成,並於1886年開始商業運用。
變壓器變壓原理首先由法拉第發現,但是直到十九世紀80年代才開始實際應用。在發電場應該輸出直流電和交流電的競爭中,交流電能夠使用變壓器是其優勢之一。變壓器可以將電能轉換成高電壓低電流形式,然後再轉換回去,因此大大減小了電能在輸送過程中的損失,使得電能的經濟輸送距離達到更遠。如此一來,發電廠就可以建在遠離用電的地方。世界大多數電力經過一系列的變壓最終才到達用戶那裡的。
介紹
變壓器(德語:Transformator;英語:Transformer;香港及中國大陸部分使用粵語的地方叫「火牛」)是應用法拉第電磁感應定律而升高或降低電壓的裝置。變壓器通常包含兩組或以上的線圈。主要用途是升降交流電的電壓、改變阻抗及分隔電路。電路符號常用T當作編號的開頭。例:T01、T201等。
-