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行業(yè)新聞

高壓變壓器的基本原理和術(shù)語

2022-07-06

高壓變壓器工作幾乎可以在所有的企業(yè)電子技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中都要用到,它原理就是簡單但根據(jù)學(xué)生不同的使用各種場合(不同的用途)高壓變壓器的繞制工藝會有所了解不同的要求。鐵芯一般都是用硅鋼片制做的。硅鋼是一種含硅的鋼,其含硅量在0.8~4.8%。由硅鋼做變壓器的鐵芯,是因?yàn)楣桎摫旧硎且环N導(dǎo)磁能力很強(qiáng)的磁性物質(zhì),在通電線圈中,它可以產(chǎn)生較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而可以使變壓器的體積縮小。脈沖變壓器一種寬頻變壓器。對通信用的變壓器而言,非線性畸變是一個極重要的指標(biāo),因此要求變壓器工作在磁心的起始導(dǎo)磁率處,以至即使象輸入變壓器那樣功率非常小的變壓器,外形也不得不取得相當(dāng)大。隔離變壓器輸入繞組與輸出繞組帶電氣隔離的變壓器,隔離變壓器用以避免偶然同時觸及帶電體 變壓器的隔離是隔離原副邊繞線圈各自的電流。高壓變壓器的功能研究主要有:電壓通過變換;阻抗變換;隔離;穩(wěn)壓(磁飽和高壓變壓器)等,高壓變壓器作為常用的鐵心形狀對于一般有E型和C型鐵心。

首先是高壓變壓器的基本原理

當(dāng)在初級線圈兩端施加正弦交流電壓U1時,在導(dǎo)體中存在交流電流I1,并且產(chǎn)生交變磁通量11,該交變磁通量11通過初級線圈和次級線圈沿著磁芯形成閉合磁路。 在次級線圈中感應(yīng)出互感電勢U2,在初級線圈中也感應(yīng)出自感電勢E1,E1的方向與施加的電壓U1相反,E1的大小相似,從而限制了I1的大小。 為了保持磁通量1的存在,需要具有一定的功率消耗,并且高壓變壓器本身具有一定的損耗,盡管此時次級沒有負(fù)載,但是在初級線圈中仍然存在一定的電流,該電流被稱為空載電流。

如果次級線圈連接到負(fù)載,次級線圈產(chǎn)生電流 i2,從而產(chǎn)生與1相反方向的磁通2,2,這抵消了鐵芯中的總磁通,從而減少了初級自感電壓 e1,因此,i1增加,表明初級電流與次級負(fù)載密切相關(guān)。隨著二次負(fù)載電流的增加,i 1增加,1也增加,而1的增加只是將磁通的一部分補(bǔ)充2以保持磁芯中的總磁通量不變。如果不考慮高壓變壓器的損耗,可以認(rèn)為理想高壓變壓器二次負(fù)載消耗的功率就是初級電源從電源中獲得的電能。高壓變壓器可以通過改變二次線圈匝數(shù)來改變二次電壓,但不能改變負(fù)載的允許功率消耗。

二、高壓變壓器的損耗

高壓變壓器的一次繞組通電時,線圈產(chǎn)生的磁通在鐵芯中流動,由于鐵芯本身也是導(dǎo)體,在垂直于磁力線的平面內(nèi)會感應(yīng)出一個電勢,在鐵芯的橫截面上形成一個閉合回路,產(chǎn)生電流,就像一個漩渦,所以稱為渦流。這種渦流增加了高壓變壓器的損耗,高壓變壓器的鐵芯發(fā)熱,高壓變壓器的溫升增加。渦流引起的損耗稱為鐵損。此外,還需要大量的銅線來纏繞高壓變壓器。這些銅線有電阻。當(dāng)電流流過它們時,這個電阻會消耗一定的功率。這部分損失往往轉(zhuǎn)化為熱量,被消耗掉。我們稱這種損失為銅損。因此,高壓變壓器的溫升主要是由鐵損和銅損引起的。

由于我國高壓變壓器存在著鐵損與銅損,所以它的輸出信號功率永遠(yuǎn)小于輸入功率,為此需要我們引入了中國一個工作效率的參數(shù)來對此問題進(jìn)行分析描述,=輸出功率/輸入功率。

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