变压器的原理简体图当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路.在次级线圈中感应出互感电势U2同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近从而限制了I1的大小.为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗并且变压器本身也有一定的损耗尽管此时次级没接负载初级线圈中仍有一定的电流这个电流我们称为“空载电流”.
如果次级接上负载次级线圈就产生电流I2并因此而产生磁通ф2ф2的方向与ф1相反起了互相抵消的作用使铁心中总的磁通量有所减少从而使初级自感电压E1减少其结果使I1增大可见初级电流与次级负载有密切关系.当次级负载电流加大时I1增加ф1也增加并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通以保持铁心里总磁通量不变.如果不考虑变压器的损耗可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率.变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压但是不能改变允许负载消耗的功率.
当变压器的初级绕组通电后线圈所产生的磁通在铁心流动因为铁心本身也是导体在垂直于磁力线的平面上就会感应电势这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流好象一个旋涡所以称为“涡流”.这个“涡流”使变压器的损耗增加并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加.由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”.另外要绕制变压器需要用大量的铜线这些铜导线存在着电阻电流流过时这电阻会消耗一定的功率这部分损耗往往变成热量而消耗我们称这种损耗为“铜损”.所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的.
由于变压器存在着铁损与铜损所以它的输出功率永远小于输入功率为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述η=输出功率/输入功率.
要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识为此这里我就介绍一下这方面的知识.
变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片高硅片的钢片中加入硅能降低钢片的导电性增加电阻率它可减少涡流使其损耗减少.我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000高硅片为12000-16000
绕制变压器通常用的材料有漆包线沙包线丝包线最常用的漆包线.对于导线的要求是导电性能好绝缘漆层有足够耐热性能并且要有一定的耐腐蚀能力.一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线.
在绕制变压器中线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离均要使用绝缘材料一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离绕阻间可用黄腊布作隔离.
变压器绕制好后还要过最后一道工序就是浸渍绝缘漆它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命一般情况下可采用甲酚清漆作为浸渍材料.
