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变压器 |
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变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1，U2=e2（原线圈物理量用下角标1表示，副线圈物理量用下角标2表示），其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，称变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k，即变压器原、副线圈电压有效值之比，等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。
在空载电流可以忽略的情况下，有I1/ I2=-N2/N1，即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差π。理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高，可达90%以上。
一般常用变压器的分类可归纳如下：按相数分：单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。三相变压器：用于三相系统的升、降电压。按冷却方式分：干式变压器：依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。
空载电流，变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本于磁化电流。空载损耗，指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。
变压器购进后，应当即请供电局做交代试验。变压器安装时严禁用铝绞线、铝排等与变压器的铜导杆衔接，避免腐蚀导杆。当即加装吸湿器，变压器容量在100千伏安及以上的均带有吸湿器。变压器一运到现场应当即加装吸湿器，以避免内部器身不受潮湿。
有时，在一个环境中需要不同的电压，变压器又可制成多绕组的或中间抽头式的。进而发生多种电压。远距输入电线路，为减小线路损耗，从发电厂出来的电，要先升压到几万伏（如11KV），抵达目的地时，再降压（如220V）。电焊时，在焊条与焊件间所需电流很大（几十~几百安），而电压很小（几伏）。电焊机便是一个变压器，它把高电压（如220V）变成低压。而在不改动功率的条件下，在输出端发生很大的电流。
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