电感检测_三、电感线圈的识别与检测(二)
變壓器
變壓器也是一種電感器。它是利用兩個 電感線圈靠近時的互感現象工作的,是電子產品中十分常見的元件。變壓器是將兩組或兩組以上線圈繞在同一骨架上,并在繞好的線圈中插入鐵芯或磁芯等導磁材料而構成,它在電路中起電壓變換和阻抗變換等作用。
變壓器發展歷史
法拉第在1831年8月29日發明了一個“電感環”,稱為“法拉第感應線圈”,實際上是世界上第一只變壓器雛形。但法拉第只是用它來示范電磁感應原理,并沒有考慮過它可以有實際的用途。
1881年,路森·戈拉爾(Lucien Gaulard)和約翰·狄克遜·吉布斯(John Dixon Gibbs)在倫敦展示一種稱為“二次手發電機”的設備,然后把這項技術賣給了美國西屋公司, 這可能是第一個實用的電力變壓器,但并不是最早的變壓器。
1884年,路森·戈拉爾和約翰·狄克遜·吉布斯在采用電力照明的意大利都靈市展示了他們的設備。早期變壓器采用直線型鐵心,后來被更有效的環形鐵心取代。
西屋公司的工程師威廉·史坦雷從喬治·威斯汀豪斯、路森·戈拉爾與約翰·狄克遜·吉布斯買來變壓器專利以后,在1885年制造了第一臺實用的變壓器。后來變壓器的鐵心由E型的鐵片疊合而成,并于1886年開始商業運用。
變壓器變壓原理首先由法拉第發現,但是直到十九世紀80年代才開始實際應用。在發電場應該輸出直流電和交流電的競爭中,交流電能夠使用變壓器是其優勢之一。變壓器可以將電能轉換成高電壓低電流形式,然后再轉換回去,因此大大減小了電能在輸送過程中的損失,使得電能的經濟輸送距離達到更遠。如此一來,發電廠就可以建在遠離用電的地方。世界大多數電力經過一系列的變壓最終才到達用戶那里的。
2變壓器的種類和用途
常見變壓器的電路符號如下圖所示。
1.按工作頻率分類
工頻變壓器:工作頻率為50Hz或60Hz;
中頻變壓器:工作頻率為400Hz或1kHz;
音頻變壓器:工作頻率為20Hz或20kHz;
超音頻變壓器:20kHz以上,不超過100kHz;
高頻變壓器:工作頻率通常為上kHz至上百kHz以上。?
2.按用途分類
電源變壓器:用于提供電子設備所需電源的變壓器;
音頻變壓器:用于音頻放大電路和音響設備的變壓器;
中周變壓器:中周變壓器(中周)是超外差式收音機和電視機中的重要元件。
行輸出變壓器:又稱逆行程變壓器,接在電視機行掃描的輸出級。
脈沖變壓器:工作在脈沖電路中的變壓器,其波形一般為單極性矩形脈沖波。
特種變壓器:具有一種特殊功能的變壓器,如參量變壓器、穩壓變壓器、超隔離變壓器、傳輸線變壓器、漏磁變壓器。
開關電源變壓器:用于開關電源電路中的變壓器。
通信變壓器:用于通信網絡中起隔直、濾波的變壓器。?
3變壓器結構特點
鐵芯和繞組是變壓器的最基本組成部分,此外還有一些輔助部件。變壓器骨架是線圈與鐵芯之間的絕緣物,是線圈繞制過程的托架。骨架有圓形和方形等幾種。骨架構成材料有:絕緣紙、膠木板、塑料等。變壓器芯子通常有硅鋼片、坡莫合金(導磁合金)、鐵氧體等材料制成。
1.高中頻變壓器的結構
(1)固定磁芯變壓器。磁芯變壓器由兩個以上線圈與固定磁芯組成。磁芯變壓器一般為高頻變壓器,如收音機天線線圈便屬于磁芯變壓器。
(2)可調磁芯變壓器。可調磁芯變壓器一般為中頻變壓器,頻率范圍從幾kHz到幾十Hz。它由兩組導線繞制在同一芯子上,并在芯子上或芯子里加一個磁帽或磁芯組成。調整磁帽或磁芯便可改變中頻變壓器電感量大小。因此中頻變壓器除具有電壓、阻抗變換作用外,還具有在某一頻率諧振的特性。這種可調磁芯變壓器多用于無線電接收機的中頻變壓器。
2.低頻變壓器的結構
在兩組或多組線圈中插入硅鋼片組成低頻變壓器。因低頻變壓器芯子中插入了硅鋼片,有時又稱鐵芯變壓器。低頻變壓器可分為電源變壓器、耦合變壓器、推動變壓器以及音頻輸入變壓器、輸出變壓器等種類。?
4變壓器的主要參數
1.額定電壓和額定電流
(1)初級額定電壓通常指變壓器一次側繞組按規定應加上的電壓值(U1) ;次級額定電壓指初級加上額定電壓時,二次側輸出的電壓有效值(U2)。若變壓器的變壓比為:
n=U1?/ U2=N1?/ N2
(2)額定電流指變壓器初級加上額定電壓并滿負荷工作時,
初級輸入電流(I1)和次級的輸出電流(I2)。變壓器電流關系為:
U1?/ U2=I2?/ I1
2.變壓器的額定容量與效率 ?
變壓器額定容量指變壓器在額定工作條件下變壓器的輸出能力。對于大功率變壓器,可用次級繞組的額定電壓與額定電流的乘積來表示。對于小功率電源變壓器而言,由于工作情況不同,初、次級容量應分別計算。
一般來講,變壓器容量越大,其效率越高;變壓器容量越小,效率越低。例如10W以下變壓器的效率僅為60%~70%,而100W以上變壓器的效率高達90%以上。
3.額定頻率
額定頻率指變壓器正常工作的電壓頻率值。一般情況下額定頻率為50Hz。
4.空載電流
當電源變壓器次級開路時,初級繞組仍有一定的電流流過,這個電流便是變壓器的空載電流。
5.溫升
溫升指變壓器在額定負載下工作到熱穩定后,其線包的平均溫度與環境溫度之差。
6.工作溫度等級
根據變壓器采用的絕緣材料壽命而規定允許的工作溫度,用級別表示。
總結
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