變壓器如何改變電壓?

變壓器是一種利用電磁感應原理來改變交流電壓的設備。無論變壓器的類型如何,它們的基本工作原理都是相似的。其結構左側是一次繞組,右側是二次繞組。一次和二次繞組都纏繞在鐵芯上。

引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)

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變壓器 


變壓器只能輸入交流電壓。從變壓器的一次繞組的兩端輸入交流電壓,并且從二次繞組輸出交流電壓。給一次繞組輸入交流電壓后,一次繞組中有交流電通過,一次繞組產生交變磁場,磁場的磁力線絕大多數由鐵芯構成回路。

因為二次繞組也纏繞在鐵芯或磁芯上,所以變化的磁場線穿過二次繞組,并且在二次繞組的兩端產生感應電動勢。二次繞組產生的電壓與輸入電壓不同(如果是11變壓器,則電壓相同),其頻率和變化規律與輸入交流電壓相同。

這是變壓器的基本工作原理:根據電磁感應原理,當導電物體處于變化的磁場中時,可以在導體中感應出電流。

那變壓器究竟如何做到改變電壓?

變壓器的電壓變化具有一個特殊的參數:變壓比。

變壓器的變壓比表示變壓器的一次繞組的匝數與二次繞組的匝數之間的關系。從變比可以看出,變壓器是升壓變壓器還是降壓變壓器,還是11變壓器。

變壓比=一次繞組的匝數/二次繞組的匝數。

變換比小于1,并且是升壓變壓器,表示一次繞組的匝數小于二次繞組的匝數。

大于1的變壓比是降壓變壓器,表示一次繞組的匝數大于二次繞組的匝數。

從變壓器的工作原理可以知道,電流從一次繞組進入而從二次繞組流出。由于輸入交流電流的方向不斷變化,因此會產生與電流同步變化的磁場。隨著磁場的大小和方向不斷變化,次級線圈中會感應出電流。因為每個線圈上的電壓相等,所以次級線圈的匝數越多,次級線圈輸出的電壓就越高。

如果初級線圈的匝數大于次級線圈的匝數,則次級線圈上的電壓將降低,這是一個降壓變壓器。相反,如果初級線圈的匝數少于次級線圈的匝數,則次級線圈上的電壓將增加,這就是升壓變壓器。