变压器初级线圈决定着什么?

用户2169419737669


变压器在电力和配电系统中承担着举足轻重的作用,它是输送交流电时使用的一种变电压和变电流的设备。从这里我们就能首先大略知道变压器初级线圈决定着次级输出的电压和电流。另外我们如果是从事电子技术的人员或者是电子爱好者的朋友都知道在我们常用的收音机中所使用的喇叭,喇叭的阻抗一般只有几欧姆到十几欧姆,对收音机来说它的输出阻抗却有几千欧。那么我们可以通过输出变压器连接负载,用来得到收音机所要求的阻抗值,以实现阻抗的匹配,从而能够使负载得到最大的功率。另外在收音机的放大电路之间也会遇到阻抗匹配的问题,用变压器也能够实现阻抗匹配;另外用变压器还可以改变相位,比如在电子电路中的振荡电路中,就可以使用变压器来改变相位,达到相位平衡的条件,这是判断能否起振的条件之一。

变压器结构

虽然变压器种类繁多,但是它们的结构基本是一样的,都是由闭合的软磁铁芯和绕在铁芯上的绕组组成的,铁芯和绕组之间是相互绝缘的。铁芯是磁路部分而绕组则是电路部分,与交流电源相接的线圈我们称为初级绕组;与负载相连的线圈我们叫次级绕组。变压器的初级线圈和次级线圈一定要绝缘,其目的是实现电气的隔离,这也是变压器的又一作用。

变压器移相作用在反馈式LC振荡电路中的应用

下图电路中是一个具有三极管的变压器反馈式LC振荡电路,根据变压器集电极输出电压与基极输入电压会产生180度的相位移;根据变压器的同名端符号,L1线圈的同名端与L2线圈的同名端又引入了180度相位移,因此整个闭合回路的相位移达到了360,满足了相位平衡条件。从这点可以看出变压器移相功能是由初级线圈缠绕方式决定的。,

变压器的变压原理、变流原理与变阻抗原理

●变压器变压原理是其一次线圈与二次线圈的电压比值等于它们的线圈绕数的比值,我们用表达式可以这样表示:U1/U2=N1/N2=n ,在这个式子中如果n<1,我们称之为升压变压器;如果n>1,我们称之为降压变压器。比如以前电子管的电视机所用的行输出变压器就是升压变压器。

●变压器变流原理是在有负载的情况下,一次线圈与二次线圈的中的电流与一次线圈与二次线圈的绕数(或者电压)是成反比的。我们用表达式可以这样表示U1/U2=N1/N2=I2/I1=n ,比如电流互感器就是利用变流作用的一种仪器。

●变压器阻抗变换原理:如下图所示,在变压器二次侧接上负载RL,就相当于在电源两端直接接上一个R'L=n²RL的负载。这种应用在前面提到过,比如收音机中的负载阻抗匹配问题。


电子及工控技术


变压器初级线圈决定着什么?

答:♥变压器初级线圈决定了变压器的一次侧线圈绕组的输入电压等级、阻抗及功率。

●变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,将某一种 电压、电流、相数的电能转变成另一种电压、电流、相数的电能 它具有电压变换、电流变换、阻抗变换和电气隔离的功能。单相变压器实物图见下图所示。


●变压器的结构主要由铁心和套在铁心柱上的绕组组成,通常输入电能一侧的绕组称为初级或一次绕组,输出电能一侧的绕组称为次级或二次绕组,现在以单相双绕组变压器为例说明其工作原理,其原理如下图所示。

●(1)电压变换原理:

设初级一次绕组(原边绕组)匝数为 N1,次级二次绕组(副边绕组)匝数为 N2。在二次绕组开路的情况下,一次绕组接上有效值为 U1 的交流电压后,有空载电流I0 通过,它产生的交变磁通也穿过二次绕组,如上图所示。

●根据法拉第电磁感应定律,二次绕组两端感应产生一个交变电压,其有效值设为 U2。在忽略不计变压器铜损(绕组的热损耗)和铁损铁心和励磁的损耗)的情况下,U1、U2 分别为:

♣U1=4.4fN1φm, U2=4.44fN2φm

式中:f 为交流电频率; φm 为铁心中最大磁通量。由此得: U1/U2≈N1/N2=K

●上式表明,在空载情况下,变压器一次绕组、二次绕组的电压与变压器一、二次绕组的匝数成正比,这就是变压器电压变换的原理。K 称为变比,K>1 的变压器为升压变压器,K<1 的变压器 为降压变压器,K=1 的变压器为隔离变压器(多用于电钻等携带式电动工具中,以防止触电)。

●(2)电流变换原理:

当二次绕组接上负载Z,二次绕组便有电流 I2 通过,一次绕组电流也从空载电流I0增大为I1,如下图所示。


在忽略不计变压器的铜损和铁损,输入功率I1U1 和输出功率 I2U2近似相等,即:

♥I1U1=IU2或 I1/I2=U1/U2=1/K。

上式表明,一次绕组所通过的电流有效值与二次绕组所通过的电流有效值之比等于变比的倒数,这就是变压器电流变换的原理。

♥(3)阻抗变换原理:

变压器也有阻抗变换的作用。假设其输入端(一次侧绕组)阻抗为Z1,而负载端(二次侧绕组)的阻抗为Z2,则有:

Z1=U1/I1, Z2=U2/I2 ,U1=KU2, I1=I2/K

由此可得: Z1=K²Z2

●上式表明,当负载端接上一个 Z2 的阻抗时,相当于变压器的输入端接上一个 K²Z2 的等效阻抗,这就是变压器阻抗变换的原 理。实际上电源和负载的阻抗都是给定的,一般情况下是不匹配的。为此,若将变压器的变比按上式来设计,在变压器进行耦合时,就可以实现阻抗匹配。

以上为个人观点,仅供提问者和头条上的阅读者们参考参考一下。

知足常乐于上海2019.9.18日


知足常乐0724


如果你想关心工频(即50赫兹)交流电变压器,无论功率大小,原理是一样的。这种工频交流变压器都是由铁芯(一般是硅钢片)和初级线圈和次级线圈组成。大功率变压器一般是油浸结构,有利于散热和绝缘。小功率电源变压器,主要用于电子设备的低压供电,一般是自然冷却结构,非密封包装。

你的问题好像只关心初级线圈,其实,变压器是一个整体,初级线圈主要作用是励磁并提供输入电能,如果没有次级线圈和负载,初级线圈只提供励磁电流就够了,这个励磁电流一般不大,也很少消耗电能,它在铁芯中产生交变电磁场,由于这个电磁场的存在,会在次级线圈中产生感应电动势,感应电动势的大小与线圈的圈数成正比。这就是变压器的基本原理。

如果考虑到次级线圈的功率要求,次级线圈导线的直径就要满足次级电流的要求,一般选择导线直径按电流密度考虑。次级电流确定后,就可以算出初级线圈的电流,它与初次级线圈圈数比成反比。

知道了初级线圈电流的大小(要加上励磁电流),就可以选择初级线圈的导线直径了。

所以,设计一个小功率电源变压器并不难。当然,这些只是基本的概念,实际设计小功率变压器还有很多知识面,如,怎样选择铁芯磁通密度,怎样选择绕组绝缘材料,怎样设计小功率变压器的圈数等等,要求有一定的专业知识和实践经验。


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