工頻變壓器也稱作低頻變壓器,以示與開關(guān)電源用高頻變壓器有區(qū)別,工頻變壓器在過去傳統(tǒng)的電源中大量使用,而這些電源的穩(wěn)定方式又是采用線性調(diào)節(jié)的,所以那些傳統(tǒng)的電源又被稱為線性電源。工頻一般指市電的頻率,在我國是50Hz,其他國家也有60Hz的。而可以改變這個頻率交流電的電壓的變壓器,就是叫工頻變壓器了。
1.工作原理: 基礎(chǔ)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
變壓器的工作原理如下圖所示。在繞組1上施加一交流電壓u,便有電流i流入,在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通φ,交變磁通φ與繞組2相匝鏈,由于磁通φ交變的作用, 就會在繞組2中感應(yīng)電流。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電勢正比于繞組匝數(shù),所以改變匝數(shù)就可改變繞組的感應(yīng)電勢,達(dá)到變壓的目的。若二次側(cè)形成回路,就有電流流過,就會對外輸出能量。
2.變壓器組成
(1)鐵芯
它的磁化曲線即磁性能很大程度上決定了變壓器的容量和性能。對于電力變壓器,一般選用高磁導(dǎo)率、低損耗的冷扎硅鋼片疊壓而成。
(2)繞組
繞組套裝在鐵心上的情況如下圖所示。為了絕緣方便,低壓繞組緊靠鐵芯,高壓繞組套在外面。
此外, 為了冷卻,一般電力變壓器都帶有冷卻裝置,如油箱、油管等;對于空冷變壓器, 無此設(shè)備。
雖然變壓器的種類多,但各種變壓器運(yùn)行時的基本物理過程以及分析變壓器的性能的基本方法大體。上是一樣的,因此下面將以單相和三相電力變壓器為主要分析對象,探討其應(yīng)用和設(shè)計的一些問題。