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        2. 了解一下升壓和降壓變壓器的應用

          變壓器是一種靜態裝置,沒有移動部件,它通過電壓和電流的變化將電力從一個電路轉換為另一個電路,并且頻率不變。有兩種類型的變壓器按其功能分類:升壓變壓器和降壓變壓器。

          升壓變壓器是一種將低初級電壓轉換為高次級電壓的裝置,即它升壓輸入電壓。另一方面,降壓變壓器,降壓輸入電壓,即次級電壓小于初級電壓。

          下圖顯示了變壓器(升壓和降壓變壓器)在典型傳輸系統中的使用的簡單演示。

          升壓和降壓變壓器演示

           

          降壓變壓器的實時應用

          發電廠或發電站的電壓約為20kV。為了長距離傳輸該電壓,使用升壓變壓器將其升壓至440kV。然后,該電壓水平增加后被傳輸到配電站。

          在配電站,使用降壓變壓器將440kV降至11kV。然后,電平降低的電壓可供消費者使用。

          在進入降壓變壓器的細節之前,我們將首先看到變壓器的一般工作原理。

           

           

          變壓器的工作原理

          變壓器的工作原理是相互感應,該原理表明線圈中電流的均勻變化將感應耦合到第一個線圈的另一個線圈中的E.M.F。

          變壓器的基本形式由兩個具有高互感的線圈組成,這些線圈在電氣上是分開的,但具有共同的磁路。下圖顯示了變壓器的基本構造。

          變壓器工作原理

           

          變壓器是如何工作的?

          第一組線圈稱為初級線圈或初級繞組,連接到稱為初級電壓的交流電壓源。

          另一個線圈稱為次級線圈或次級繞組,連接到負載,負載吸收產生的交流電壓(升壓或降壓電壓)。

          輸入端的交流電壓激勵初級繞組,交流電繞組循環。交流電將產生交變磁通量,該磁通量穿過鐵磁芯并完成其路徑。

          由于次級繞組也與交變磁通量相關,因此根據法拉第定律,次級繞組中感應出E.M.F。次級繞組的電壓強度取決于磁通量通過的繞組數量。

          因此,在不進行電接觸的情況下,初級繞組中的交流電壓被傳遞到次級繞組。

           


          電壓和匝數之間的關系

          讓NP是初級繞組中線圈的匝數,NS是次級繞組中線圈的匝數。

          如果變壓器初級側的交流電壓為VP變壓器次級側的交流電壓為VS,則初級和次級電壓之間的關系以及初級和次級線圈的匝數如下。

          VP/VS= NP/NS

           

           

          降壓變壓器

          降壓變壓器是一種變壓器,它將原邊的高電壓轉換為副邊的低電壓。

          如果我們用線圈繞組來講,降壓變壓器的初級繞組比次級繞組的匝數更多。下圖顯示了一個典型的降壓變壓器。

          降壓變壓器

           

          降壓變壓器示例

          例如,請考慮以下情況。變壓器初級繞組中的匝數為3000,次級繞組的匝數為150。如果變壓器初級的交流電壓為240V,則可以使用以下等式計算變壓器次級處的電壓。

          VP/VS= NP/NS

          這里, NP是初級繞組匝數 = 30000

          NS次級繞組匝數 = 150

          VP變壓器初級繞組的電壓 = 240V

          VS變壓器次級的電壓是多少=?

          使用上面的等式,VS= (VP* NS)/NP= 240*150/3000 = 12V

          因此,變壓器次級繞組的電壓為12V,低于初級繞組的電壓。因此,本主題中的變壓器是降壓變壓器。

           


          功率降壓變壓器

          變壓器中的功率是使用電壓和電流的乘積來測量的。變壓器中的功率額定值為伏特 – 安培VA(或 Kilo Volt – 安培 kVA,對于較大的變壓器)。

          理想情況下,任何變壓器中的功率都是恒定的,即變壓器次級處的可用功率與變壓器初級處的功率相同。

          這甚至適用于降壓變壓器。但是,由于降壓變壓器次級的電壓小于初級變壓器的電壓,因此副邊的電流將增加,以平衡變壓器的總功率。

           

           

          降壓變壓器中的電流和電壓關系

          我們現在將看到它是如何工作的。讓VP是初級電壓,IP是初級和P處的電流P是變壓器初級側的電源。

          我們知道,功率可以通過簡單地乘以電壓和電流來計算。因此,變壓器初級側的功率由下式給出

          PS = VS * IS

          同樣,讓 VS是次級電壓,IS是次級和P處的電流S是變壓器次級側的電源。

          變壓器次級的功率由下式給出

          PS = VS * IS

          由于變壓器中的功率是恒定的,PP= PS.

          這意味著VP * IP = VS * IS

          作為VS小于VP在降壓變壓器中,IS必須比我更多P.因此,降壓變壓器中的輸出電壓小于初級電壓,輸出電流大于輸入電流。

          從上面的分析中,我們可以將降壓變壓器定義為將高壓和低電流交流電源轉換為低壓和高電流交流電源的裝置。

           


          降壓變壓器在哪里使用?

          我們在家附近看到的所有街道變壓器都是降壓變壓器。它們在初級電壓處采用11kV的交流電壓,并將其轉換為230V,以將其分配到我們的家庭。
          在開關電源廣泛使用之前,幾乎所有的低壓壁式適配器都使用降壓變壓器。

           

           

           

           

           

           

           

           

           

           

           

           

           

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          創建時間:2022-04-25 16:19
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