變壓器的工作原理

變壓器的基本原理是電磁感應原理,現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當一次側繞組上加上電壓ú1時,流過電流í1,在鐵芯中就產生交變磁通?1,這些磁通稱為主磁通,在它作用下,兩側繞組分別感應電勢é1,é2,感應電勢公式為:E=4.44fN?m
式中:E--感應電勢有效值
f--頻率
N--匝數
?m--主磁通最大值
由于二次繞組與一次繞組匝數不同,感應電勢E1和E2大小也不同,當略去內阻抗壓降后,電壓ú1和ú2大小也就不同.
當變壓器二次側空載時,一次側僅流過主磁通的電流(í0),這個電流稱為激磁電流.當二次側加負載流過負載電流í2時,也在鐵芯中產生磁通,力圖改變主磁通,但一次電壓不變時,主磁通是不變的,一次側就要流過兩部分電流,一部分為激磁電流í0,一部分為用來平衡í2,所以這部分電流隨著í2變化而變化.當電流乘以匝數時,就是磁勢.
上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用,變壓器就是通過磁勢平衡作用實現了一、二次側的能量傳遞.

變壓器---利用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件
1.變壓器 ---- 靜止的電磁裝置
變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能
電壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。
變壓器原理圖（圖3.1.2）

與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組
與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組
設
一次繞組的二次繞組的
電壓相量 U1電壓相量 U2
電流相量 I1電流相量 I2
電動勢相量 E1電動勢相量 E2
匝數 N1匝數 N2
同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為 φm ,該磁通量稱為主磁通
請注意 圖3.1.2 各物理量的參考方向確定。
2.理想變壓器
不計一次、二次繞組的電阻和鐵耗，
其間耦合系數 K=1 的變壓器稱之為理想變壓器
描述理想變壓器的電動勢平衡方程式為
e1(t) = -N1 d φ/dt
e2(t) = -N2 d φ/dt
若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，
則有

二.變壓器的結構簡介

1.鐵心

鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為 0.35 或 0.5 mm，

表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用

鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種
心式變壓器結構示意圖(圖3.1.6)

2.繞組

繞組是變壓器的電路部分，

它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成

變壓器的基本原理是電磁感應原理，現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當一次側繞組上加上電壓ú1時，流過電流í1，在鐵芯中就產生交變磁通?1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側繞組分別感應電勢é1，é2，感應電勢公式為：E=4.44fN?m
式中：E--感應電勢有效值
f--頻率
N--匝數
?m--主磁通最大值
由于二次繞組與一次繞組匝數不同，感應電勢E1和E2大小也不同，當略去內阻抗壓降后，電壓ú1和ú2大小也就不同。
當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流（í0），這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流í2時，也在鐵芯中產生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流í0，一部分為用來平衡í2，所以這部分電流隨著í2變化而變化。當電流乘以匝數時，就是磁勢。
上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現了一、二次側的能量傳遞。