En transformer er en enhed, der transformerer vekselspænding, strøm og impedans. Når vekselstrøm passerer gennem primærspolen, genereres vekselstrømsmagnetisk flux i jernkernen (eller magnetkernen), hvorved der induceres spænding (eller strøm) i sekundærspolen. Transformatorer er sammensat af jernkerner (eller magnetiske kerner) og spoler. En spole har to eller flere viklinger. Den vikling, der er tilsluttet strømforsyningen, kaldes den primære vikling, og de andre viklinger kaldes den sekundære vikling. I en generator, uanset om spolen bevæger sig gennem et magnetfelt eller magnetfeltet bevæger sig gennem en fast spole, induceres et elektrisk potentiale i spolen. I begge tilfælde forbliver værdien af magnetisk flux konstant, men den magnetiske flux, der skærer spolen, er forskellig. Skift, dette er princippet om gensidig induktans.
Forskellige typer transformere har tilsvarende tekniske krav, som kan repræsenteres af tilsvarende tekniske parametre. For eksempel omfatter de vigtigste tekniske parametre for krafttransformatorer nominel effekt, nominel spænding til spændingsforhold, nominel frekvens, driftstemperaturniveau, temperaturstigning, spændingsreguleringshastighed, isoleringsydelse og fugtmodstand. De vigtigste tekniske parametre for en generel lavfrekvent transformer inkluderer: transformationsforhold, frekvenskarakteristika, ikke-lineær forvrængning, magnetisk og elektrostatisk afskærmning, effektivitet osv.
Transformer princip
Spændingsforhold:
The turns of the two sets of transformer coils are N1 and N2, respectively. N1 is primary, N2 is secondary. When an AC voltage is applied to the primary coil, an induced electromotive force is generated at both ends of the secondary coil. When N2>N1, den inducerede elektromotoriske kraft er højere end den primære påførte spænding. Denne type transformer kaldes en step-up transformer; Når N2
n=N1/N2
In the formula, n is called the voltage ratio (turns ratio). When n>1, N1>N2, U1>U2, transformeren er en step-down transformer. Tværtimod er det en step-up transformer.
Transformer effektivitet:
Ved nominel effekt kaldes forholdet mellem udgangseffekten og indgangseffekten af en transformer transformereffektivitet, hvor η er transformatoreffektiviteten; P1 er indgangseffekten, P2 er udgangseffekten.
Når transformerens udgangseffekt P2 er lig med indgangseffekten P1, er virkningsgraden η lig med 100%, og transformeren vil ikke producere tab. Men i virkeligheden er der ingen sådan transformer. Transformatorer oplever altid tab, når de overfører elektrisk energi, hovedsageligt inklusive kobber- og jerntab. Kobbertab refererer til tab forårsaget af modstanden af transformerspoler. Når strømmen løber gennem spolemodstanden og genererer varme, omdannes noget af den elektriske energi til varme og går tabt. På grund af det faktum, at spoler generelt er viklet med isoleret kobbertråd, kaldes de kobbertab.
Jerntabet af transformatorer omfatter to aspekter. For det første er der hysteresetab. Når vekselstrøm passerer gennem en transformer, ændres retningen og størrelsen af de magnetiske feltlinjer, der passerer gennem siliciumstålpladerne, også, hvilket får molekylerne inde i siliciumstålpladerne til at gnide mod hinanden og frigive varmeenergi og derved miste noget elektrisk energi. Dette er hysteresetab. Den anden er hvirvelstrømstab, som opstår, når transformeren er i drift. Hvis magnetiske linjer passerer gennem jernkernen, vil der blive genereret inducerede strømme i et plan vinkelret på de magnetiske linjer. På grund af dannelsen af et lukket kredsløb og hvirvelstrømme af denne strøm, kaldes det hvirvelstrøm. Tilstedeværelsen af hvirvelstrømme får jernkernen til at varme op og forbruger energi. Denne type tab kaldes hvirvelstrømstab.
Effektiviteten af en transformator er tæt forbundet med dens effektniveau. Jo større effekt, jo mindre er forholdet mellem tab og udgangseffekt, og jo højere effektivitet. Tværtimod, jo lavere effekt, jo lavere effektivitet.