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硅钢铁芯变压器的制作理论

作者:威博特铁芯   发布时间:2016-08-02 21:50      浏览次数:160
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    利用电、磁能量转换的原理,将二组线圈绕于共同之铁芯磁路而成为变压器。当其中一组线圈接于交流电源时,另一组线圈上因电磁感应作用而产生另一种电压的交流电,二组线圈上之电压,与所绕线圈匝数成正比例。连结于电源测的线圈通常称为一次线圈,接于负载侧的线圈则称为二次线圈。若二次侧线圈电压高于一次侧,称为升压变压器;反之,二次侧电压变低时,称为降压变压器。
    变压器在无负载时,即二次线圈成开路,则流过一次线圈的电流只有激磁电流,使磁束Φp通过铁芯,同时供给铁芯耗损。于二次线圈的两端则得感应电压Es。在二次线圈的两端接上一负载,不论负载为电灯、电热,或为电动机,都可以用电阻或电抗来代表。于是负载上便有电流通过,亦即二次线圈上已经有电流通过。因为线圈有电流通过,所以在铁芯上也有磁束Φs产生。因为变压器有负载的关系,铁芯中的磁束不再是Φp,也不单独是Φs,而是两者之差。Φp与Φs并不是作算术上的加减,而是向量上的相减,因为考虑负载的功率因子关系。在一般情形,有负载时铁芯的磁束,数值上都较无载时为少。
    一定电压加于一线圈的两端,其激磁电流与该线圈的电抗成反比(电抗愈大,激磁电流愈小),而线圈的电抗则视其中心的磁束多寡而定(成正比)。在一次线圈方面看来,有负载时,通过其内部的磁束减少,从而其电抗也减少,所以电流增加,增加的量,视乎磁束减少多少而定,亦即视乎二次侧负载电流而定。所以有载时,一次侧电流是激磁电流加上二次侧负载所需电流(换算相同功率消耗所需电流)。
    变压器的一次侧绕组与二次侧绕组流通电流,称之为电路;变压器的铁芯流通磁束,称之为磁路。电流在电路中流动的阻力,称之为电阻;磁束在磁路中流动的阻力,称之为磁阻。科学家选择电阻比较低,导电率比较好的材料铜(退火过的软铜)作为参考标准,订定铜的导电率为100﹪;科学家选择磁阻比较高,导磁率比较差的材料空气作为参考标准,订定空气的导磁率为1。软铁(经过热处理退火的铁材)的导磁率约比空气强几千倍,而变压器常用的硅钢片,其导磁率则比空气好约近万倍。也就是说一定电压加于一线圈的两端所产生的磁势,若在空心线圈中能产生一条之磁力线,就能在硅钢铁芯内产生一万条之磁力线,这就是为什么变压器的线圈均要绕在硅钢片的铁芯上。