什么是變壓器及其內部工作原理

　　變壓器是一種沒有運動部件的靜電電氣設備，它可以將電能從一種電壓和電流設置轉換為另一種。電流的頻率保持不變。

　　變壓器按其功能分類，即升壓或降壓。升高變壓器會增加輸入電流的電壓，而降低變壓器會降低輸入電流的電壓。輸入電壓稱為一次電壓，輸出流稱為二次電壓。

　　升壓變壓器一般位于發電廠，增加發電廠流向長距離配電網的電壓。另一方面，將電壓降低變壓器將降低在本地配電層接收的電力流的電壓。首先將長途流量降低到本地配送可以接受的水平，然后在每個消費節點(住宅和辦公室)再次降低長途流量。

　　變壓器的必要性

　　長距離和短距離傳輸功率時，系統會有固有損耗。當電流高于(低電壓時)電流高于低電流時，這些損耗的幅度較大。所以遠距離傳輸需要電有高電壓低電流。但是，高電壓對消費者不anquan，不適合大多數電器。家用電器的額定電壓通常為220伏。

　　變壓器在遠距離配電所需的高電壓低電流和用戶所需的低電壓高電流之間轉換功率。順便說一句，輸電線路通常由銅制成，以盡量減少與傳輸相關的損失。銅是所有導電材料中電阻zuidi的。

　　降壓變壓器的應用

　　發電廠產生20千伏電力，然后將其增加到440千伏，用于遠程配電。在當地配電站接收時，使用降壓變壓器將電壓降至11千伏。從這里開始，為了分配給個人消費者，再降變壓器將電壓降低到適合消費者的標準220伏。

　　在大多數地區，家庭電壓為220伏。但在美國及周邊國家，家用插座的工作電壓是110或120V，將220V的設備連接到110V的電源插座可能會損壞設備。幸運的是，便宜的適配器(圖1)很容易使用，可以完全解決這個問題。在大多數電子商店，它們的售價不到20美元。許多歐洲制造的設備被明確宣布可在美國使用。

　　變壓器的工作原理

　　變壓器根據互感原理工作。一個線圈中變化的磁場將在相鄰的線圈中感應出電動勢，該電動勢感應耦合到diyixian圈。zui基本的術語，變壓器是由兩個互感很高的線圈組成。這些線圈是電分離的，它們共享一個公共磁路。

　　對于降壓變壓器，dier線圈比diyixian圈具有更少的繞組，允許輸出電流中的電壓降低。

　　初級繞組是diyi組線圈，連接到交流電壓源或初級電壓流入。次級線圈接負載或次級電壓流出，電能分配超過變壓器。

　　以初級電壓流入的交流電流產生交流磁通量。這將在次級線圈中感應出類似的電流，從而產生次級電壓。這里，次級線圈中繞組數量的減少有效地降低了合成電壓，從而在保持恒定頻率的同時將電壓“降低”到較低值。

　　請注意，當電壓降低時，電流增加，頻率保持不變。因此，降壓變壓器中的次級線圈通常比次級線圈具有更大的導線尺寸。因為一次電壓的電流很低，所以一次線圈的接線不需要太粗的導線。相反，流過次級線圈的電流增加，導線的厚度bixu增加。如果次級線圈中的導線太細，導線會由于電阻熱的積累而熔化，導致災難性的故障。

　　改變流向

　　升壓和降壓變壓器可以同時使用。通過切換流入和流出，電流方向是相反的。這樣，升壓變壓器可以執行降壓變壓器的功能，反之亦然。

　　購買注意事項

　　變壓器是供電鏈中一個昂貴但必要的方面。購買變壓器需要大量的資金支出，預計在整個預計使用壽命內還會繼續使用。但實際上，這些變壓器通常會在預期壽命的一半左右失效。維修中的繞組、分接開關和套管通常是主要原因。

　　然而，不充分的維護計劃不是weiyi的責任。變壓器通常不符合預期的使用條件，使用后會對設備造成不必要的壓力。即使變壓器完全靜止，沒有運動部件，流經線圈的電流強度也會導致線圈本身磨損。抽頭轉換開關和套管也是如此。隨著時間的推移，這些材料的完整性將被破壞，造成輕微或災難性的破壞。

　　為了防止這種過早失效，bixu仔細指定變壓器。安裝完成后，調試也要非常小心。操作條件bixu嚴格控制，維護計劃bixu定期chedi執行。有了這些規定，變壓器很可能在整個預測壽命內提供zuijia性能。

　　核心部分

　　此外，在為變壓器芯選擇材料等級時應小心。雖然較高等級的材料通常更貴，但它們通常會導致更長的預期使用壽命。使材料等級滿足正常使用條件和變壓器的預期使用壽命。

　　繞

　　仔細選擇變壓器繞組中使用的金屬類型。這里的目的是zuixiao化導線中的電阻，同時zuidahua電導率。在這種情況下，銅通常是zuihaode選擇，盡管銅通常比鋁貴，鋁是一種替代品。

　　從長遠來看，銅通常是zuiju成本效益的選擇，因為銅比替代材料具有更小的耐電流性。這種電阻的降低導致功率損失減少，從而提高設備的長期效率。另一個好處是減少了系統中的熱量積累，因為使用替代材料時電阻會產生熱量。了解線圈的物理排列很重要。

　　使隔熱

　　絕緣對于變壓器的正常運行和現場人員的anquan非常重要。將其與預期的工作條件相匹配，以確保絕緣材料和配置的zuijia選擇。

　　結論

　　變壓器對于國家電網的有效運行非常重要。這些設備可以將電能轉換成正確的電壓電流比，用于遠距離傳輸和本地配電。因為它的成本，變壓器要慎重選擇。正確的操作和適當的維護可以延長變壓器設備的預期壽命。