En transformator er en enhet som transformerer vekselspenning, strøm og impedans. Når AC-strøm passerer gjennom primærspolen, genereres AC-magnetisk fluks i jernkjernen (eller magnetkjernen), og induserer dermed spenning (eller strøm) i sekundærspolen. Transformatorer er sammensatt av jernkjerner (eller magnetiske kjerner) og spoler. En spole har to eller flere viklinger. Viklingen koblet til strømforsyningen kalles primærviklingen, og de andre viklingene kalles sekundærviklingen. I en generator, enten spolen beveger seg gjennom et magnetfelt eller magnetfeltet beveger seg gjennom en fast spole, induseres et elektrisk potensial i spolen. I begge tilfeller forblir verdien av magnetisk fluks konstant, men den magnetiske fluksen som krysser spolen er forskjellig. Endre, dette er prinsippet om gjensidig induktans.
Ulike typer transformatorer har tilsvarende tekniske krav, som kan representeres av tilsvarende tekniske parametere. For eksempel inkluderer de viktigste tekniske parameterne til krafttransformatorer nominell effekt, nominell spenning til spenningsforhold, nominell frekvens, driftstemperaturnivå, temperaturøkning, spenningsreguleringshastighet, isolasjonsytelse og fuktmotstand. De viktigste tekniske parametrene til en generell lavfrekvent transformator inkluderer: transformasjonsforhold, frekvenskarakteristikk, ikke-lineær forvrengning, magnetisk og elektrostatisk skjerming, effektivitet, etc.
Transformatorprinsipp
Spenningsforhold:
The turns of the two sets of transformer coils are N1 and N2, respectively. N1 is primary, N2 is secondary. When an AC voltage is applied to the primary coil, an induced electromotive force is generated at both ends of the secondary coil. When N2>N1, den induserte elektromotoriske kraften er høyere enn den primære påførte spenningen. Denne typen transformatorer kalles en step-up transformator; Når N2
n=N1/N2
In the formula, n is called the voltage ratio (turns ratio). When n>1, N1>N2, U1>U2, transformatoren er en nedtrappingstransformator. Tvert imot, det er en step-up transformator.
Transformatoreffektivitet:
Ved merkeeffekt kalles forholdet mellom utgangseffekten og inngangseffekten til en transformator transformatoreffektivitet, hvor η er transformatoreffektiviteten; P1 er inngangseffekten, P2 er utgangseffekten.
Når utgangseffekten P2 til transformatoren er lik inngangseffekten P1, er virkningsgraden η lik 100 %, og transformatoren vil ikke produsere noe tap. Men i virkeligheten er det ingen slik transformator. Transformatorer opplever alltid tap ved overføring av elektrisk energi, hovedsakelig inkludert kobber- og jerntap. Kobbertap refererer til tapet forårsaket av motstanden til transformatorspoler. Når strømmen flyter gjennom spolemotstanden og genererer varme, blir noe av den elektriske energien omdannet til varme og går tapt. På grunn av det faktum at spoler generelt er viklet med isolert kobbertråd, kalles de kobbertap.
Jerntapet av transformatorer inkluderer to aspekter. For det første er det tap av hysterese. Når vekselstrøm passerer gjennom en transformator, endres også retningen og størrelsen på magnetfeltlinjene som går gjennom silisiumstålplatene, noe som får molekylene inne i silisiumstålplatene til å gni mot hverandre og frigjøre varmeenergi, og dermed miste noe elektrisk energi. Dette er tap av hysterese. Den andre er virvelstrømstap, som oppstår når transformatoren er i drift. Hvis magnetiske linjer går gjennom jernkjernen, vil induserte strømmer genereres i et plan vinkelrett på magnetlinjene. På grunn av dannelsen av en lukket krets og virvelstrømmer av denne strømmen, kalles det virvelstrøm. Tilstedeværelsen av virvelstrøm fører til at jernkjernen varmes opp og forbruker energi. Denne typen tap kalles virvelstrømstap.
Effektiviteten til en transformator er nært knyttet til effektnivået. Jo større kraft, jo mindre er forholdet mellom tap og utgangseffekt, og jo høyere effektivitet. Tvert imot, jo lavere effekt, jo lavere effektivitet.