杏彩体育:变压器的工作原理及结构

　　这是一个简单的双绕组变压器，在一个闭合的铁芯上套有两个绕组，绕组与绕组之间以及绕组与铁芯之间都是绝缘的。

　　绕组通常用绝缘的铜线或铝线绕成，其中一个绕组与电源相连，称为一次绕组，另一个绕组与负载相连，称为二次绕组。

　　为了减少铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗，变压器的铁芯大多用0.35～0.5 mm厚的硅钢片叠成，为了降低磁路的磁阻，一般采用交错叠装方式，即将每层硅钢片的接缝错开。如下图所示为几种常见的铁芯形状。

　　壳式变压器的绕组被铁芯锁包围，它的用铁量比较多，但不需要专门的变压器外壳，常用于小容量的变压器，如各种电子设备和仪器中的变压器。

　　变压器的一次绕组接上交流电压【u1】，二次侧开路，这种运行状态称为空载运行。这时二次绕组中的电流i2=0，电压为开路电压【u20】，一次绕组通过的电流为空载电流【i10】，各量的方向按习惯参考方向选取。上图中【N1】为一次绕组的匝数，【N2】为二次绕组的匝数。

　　由于二次侧开路，这时变压器的。一次侧电路相当于一个交流铁心线圈电路，通过的空载电流【i10】就是励磁电流。

　　磁通势【N1i10】在铁心中产生的主磁通【Φ】通过闭合铁心，既穿过一次绕组，也穿过二次绕组，于是在一、二次绕组中分别感应出电动势【e1】【e2】当e1、e2与Φ的参考方向之间符合右手螺旋定则时，由法拉第电磁感应定律可得

　　若略去漏磁通的影响，不考虑绕组上电阻的压降，则可认为一、二次绕组上电动势的有效值近似等于一、二次绕组上电压的有效值，即

　　从上式可见，变压器空载运行时，一、二次绕组上电压的比值等于两者的匝数比，这个比值【K】称为变压器的变压比或变比。

　　当一、二次绕组匝数不同时，变压器就可以把某一数值的交流电压变换为同频率的另一数值的电压，这就是变压器的电压变换作用。

　　如果变压器的二次绕组接上负载，则在二次绕组感应电动势【e2】的作用下，将产生二次绕组电流【i2】。

　　这时，一次绕组的电流由【i10】增大为【i1】，二次侧的电流【i2】越大，一次侧的电流也越大。

　　因为二次绕组有了电流【i2】，所以二次侧的磁通势【N2i2】也要在铁心中产生磁通，这时变压器铁心中的主磁通系由一、二次绕组的磁通势共同产生。

　　但是，在一次绕组的外加电压(电源电压)不变的情况下，主磁通基本保持不变，因而一次绕组的电流将由【i10】增大为【i1】使得一次绕组的磁通势由【N1i10】变成【N1i1】，用于抵消二次侧磁通势【N2i2】的作用。

　　上图所示，变压器原边接电源【u1】，副边接负载阻抗【l ZL I】，对于电源来说，图中点划线框内的电路可用另一个阻抗【l ZLI】来等效代替。

　　因为当电源端拥有高电压低电流时，是很难驱动低阻负载的，这时需要变换为低电压大电流，达到等功率传递的目的。

　　电子管工作在高电压低电流的环境，无法直接驱动电阻只有8Ω的动圈喇叭，因此需要变压器做阻抗变换，将功率传递成低压大电流的方式驱动喇叭。