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1、变压器在实际中的应用1变压器在实际中的应用【摘要】：电力变压器是一种静止的电气设备 ，是用来将某一数值的交流电压（电流） 变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备 。变压器是以互感现象为基 础的电磁装置，是绕在同一铁芯上的两个线圈。能量是靠铁芯中的互感磁通来传递的。变压 器分为铁芯变压器和空心变压器两大类。铁心变压器是将一、二次绕组绕在一个铁芯（软 磁材料）上，利用铁芯的高 值加强互相耦合，广泛用于电力输配、电工测量、电焊 及电子电路中；在我们的日常生活中也用到很多。 【关键字】：变压器 实际中的应用Transformer in practical applicationAbst
2、ractAbstract : :Power transformer is a kind of static electric equipment, can be used to a certain value of ac voltage (current) into frequency the same the other one or several numerical different voltage (current) equipment. Transformer is the phenomenon of mutual inductance on the basis of electr
3、omagnetic device that is around the same core of the two coil. Energy is the mutual inductance on the core magnetic pass to transfer. Transformer is divided into iron core transformer and hollow transformer two kinds big. Core transformer is the primary and secondary windings around a core (soft mag
4、netic material), the core of high value to strengthen mutual coupling, widely used in power transmission and distribution, electrical measurement, welding and electronic circuit; In our daily life also use a lot of. KeywordsKeywords： transformer application 1.变压器的原理变压器利用互感来实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的器件。变压
5、器至少由两个互感的线圈构成,一个线圈接被变换的电源,另一线圈接负载,两线圈之间一般没有电气联系。当变压器线圈的芯子为非铁磁材料时, 称空心变压器。变压器是由两个耦合线圈绕在一个共同的心子上制成，其中，一个线圈作为输入端口，接入电源后形成一个回路，称为一次回路（或一次侧、原边回路、初级回路） ；另一线圈作为输出端口，接入负载后形成另一个回路，称为二次回路（二次侧、副边回路、次级回路） 。变压器的心子是线性磁性（或工作在线性段）的材料制成的，如图。1122*jwL1jwL2j MR1R2i1i2+ u1 -+ u2 -1122变压器在实际中的应用2变压器通过耦合的作用，将输入一次侧中的一部分能量传
6、递到二次侧。2.变压器的组成变压器组成部件包括器身 (铁芯、绕组、绝缘、引线 )、变压器油、油箱 和冷却装置、调压装置、保护装置 (吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。 变压器利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，所以为了防止漏磁，我们必须加铁心，这样的变压器才能真正的使用。但是并不是一整块的铁心，而是由铁合金制成的铁芯通常做彼此绝缘的片 叫迭片，这是为了减 少涡流损失，迭片有零点几个毫米厚，而非单纯的 整块铁心。绕组是变压器的电路部 分，它是用双 丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。3.变压器的分类（1）自耦变压器这种变压器的特点是铁芯上只绕
7、有一个线圈如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压(图甲)；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压(图乙)如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压(图乙)（2）调压变压器调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，AB 之间加上输入电压 U1，移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压 U2（3）电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表根据电压表测得均电压 U2 和铭牌上注明的变原边副边2121 nn UU2121 nn UU变压器在实际中的应用3压比
8、(U1U2)，可以算出高压电路中的电压为了工作安全，电压互感器的铁壳和副线圈应该接地3.变压器在实际中的运用我们生活中常用的基本上都是直流电，而提供给我们使用的却是 220V、50Hz 的交流电，这就需要我们把交流电变成直流电来使用。万能充电器就是利用变压器的原理把交流电变成我们手机需要的直流电。（1）在万能充电器中的运用该充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成，其输入电压AC220V、5060Hz、40mA，输出电压 DC42V、输出电流在 150mA180mA。具体电路原理如下。振荡回路该电路主要由三极管 VT2 及开关变压器 T1 等组成。接通电源后，交流 220V 经二
9、极管 VD2 半波整流，形成 100V 左右的直流电压。该电压经开关变压器 T 的 1-1 初级绕组加到了三极管VT2 的 c 极，同时该电压经启动电阻 R4 为 VT2 的 b 极提供一个正向偏置电压，使 VT2 导通。此时，三极管 VT2 和开关变压器 T1 组成的间歇振荡电路开始工作，开关变压器 T 的 1-1 初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用，在变压器 T 的 1-2 绕组感应的电压通过反馈电阻R1 和电容 C1 加到 VT2 的 b 极，使三极管 VT2 的 b 极导通电流加大，迅速进人饱和区。随着电容 C1 两端电压不断升高，VT1 的 b 极电压逐渐降低，使三极管 VT2 逐
10、渐退出饱和区，其集电极电流开始减少，变压器 T 的 1-1 初级绕组中产生的磁通量也开始减少。在变压器 T的 1-2 绕组感应的负反馈电压，使 VT2 迅速截止，完成一个振荡周期。在 VT2 进入截止期间，变压器 T 的 1-3 绕组就感应出一个 55V 左右的交流电压，作为后级的充电电压。电路中的小变压器，也称作高频变压器，因为开关电源工作时处于高频状态大约40Khz 以上，而我们的工频变压器是50Hz，所以高频工作会是变压器的体积很小而达到很高的效率。它是主要起这几个作用：a.利用三极管的开关来控制线圈中的电流通断，从而在次级感生出电动势，经高速二极管整变压器在实际中的应用4流，电容滤波之
11、后为负载提供所需的能量。b.这种电路一般常见的大多数是自激式开关电源，它是靠你说的那个小变压器初级线圈感生到次级线圈的电动势来形成正反馈激发三极管的连续开关工作，所以说这个小变压器也是一个正反馈通道。(2)笔记本电脑直流稳压电源由于家庭里的电源一般是100V-240V 左右（交流电，简称 AC） ，小 车上和飞机上的电源一般都是12V 左右(直流电，简称 DC)，但这三种常用的电源却是不稳定的，不能给笔记本电脑直接充电，否则就会损毁电池和笔记本电脑。笔记本电脑需求的电源为稳定的恒压直流电。 所以笔记本电源适配器的工作原理简单来说：就是把不稳定的电源利用开关电源的原理通过转化电路变成笔记本电脑需
12、要的恒压直流电，给笔记本电脑供电和充电。值得注意的是:这种转化电路，一定有保护电路（过流保护电路，过压保护电路 短路保护电路等） ，防止意外时，保护笔记本电脑不至于烧掉。原理如下：首先利用变压器将交流电的电压降低，然后再将交流电转变为直流电。.先使电流方向变的恒定；.再使电流的大小变得稳定。这样就要用到二极管。电路图如图所示：（3）在高压输电的应用由于绝缘上的困难，一般发电机发出的电压最多不过数万伏，因此在输电距离较长时就要用变压器升压。但是，出于安全上的考虑以及制造上的困难，一般用电设备又只能在低压下工作（例如 220V，即使“高压电动机”也不过数千伏）。所以在远程输电线的末端又要用变压器降
13、压。这可称为“高压输电，低压用电”的运行方式。目前电力系统都采用这种方式，因此电力变压器室电力系统中不可缺少的设备之一。因为输电线越长，电阻越大，又有 P=U*I 当用户用电量相同，及输送的功率一定，电压越大，电流就会越小。再根据 P=I2*R，P 是线路损耗的功率，即是线损。线损的大小和输电线路的电阻及输电线路上的电流成正比；减少线损的办法有两个：1 是减小输电线路的电阻；但是输送距离一般是固定的，要降低电阻，在确定材料的情况下，只能增大输电电缆的线径。增大线径同时造价会大幅增加，架设难度也大大增加。2 是减小输电线路上的电流；在功率确定的情况下，就只能增大供电线路的电压，并且这种方法比起第
14、一种来说，方便实变压器在实际中的应用5现，经济效益好。远距离送电通常都采取高压输电的方式来送电，首先在发电厂增加变电站，通过升压变压器，将发出的 10.5 千伏的电升为 35KV 或 110KV 或 220KV 或 500KV 来进行长距离输送，到了目的地后首先送达到集中的变电站，根据用户距离，通过降压变压器将电压降到 35KV 或者 10.5KV,再进行短距离的输送，10.5KV 通过变电所或者街上的 10/0.4 变压器变成三相电，供用户使用。参考文献：http:/ http:/ 1赵凯华 陈熙谋.电磁学 下册.M北京：人民教育出版社 .1979：251-260.2P.洛兰 D.科逊 原著 潘仲麟 胡芬 译.M成都：成都出版社，成都科技大学出版社.1988.9:229-231.3梁灿彬 秦光戎 梁竹健 原著.电磁学 第二版.M北京：高等教育出版社 .2004.5：352-358.
