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變壓器的基本知識(shí)
變壓器的基本知識(shí)
變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡(jiǎn)單但根據(jù)不同的使用場(chǎng)合（不同的用途）變壓器的繞制工藝會(huì)有所不同的要求。變壓器的功能主要有：電壓變換,；阻抗變換,；隔離,；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等,，變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。
一,、變壓器的基本原理
圖1是變壓器的原理簡(jiǎn)體圖,，當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓U1加在初級(jí)線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通ф1,，它沿著鐵心穿過(guò)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路,。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì)U2，同時(shí)ф1也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì)E1,，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近,，從而限制了I1的大小,。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗,，盡管此時(shí)次級(jí)沒(méi)接負(fù)載,，初級(jí)線圈中仍有一定的電流，這個(gè)電流我們稱為“空載電流”,。
如果次級(jí)接上負(fù)載，次級(jí)線圈就產(chǎn)生電流I2,，并因此而產(chǎn)生磁通ф2,，ф2的方向與ф1相反，起了互相抵消的作用,，使鐵心中總的磁通量有所減少,，從而使初級(jí)自感電壓E1減少，其結(jié)果使I1增大,，可見(jiàn)初級(jí)電流與次級(jí)負(fù)載有密切關(guān)系,。當(dāng)次級(jí)負(fù)載電流加大時(shí)I1增加，ф1也增加,，并且ф1增加部分正好補(bǔ)充了被ф2所抵消的那部分磁通,，以保持鐵心里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗,，可以認(rèn)為一個(gè)理想的變壓器次級(jí)負(fù)載消耗的功率也就是初級(jí)從電源取得的電功率,。變壓器能根據(jù)需要通過(guò)改變次級(jí)線圈的圈數(shù)而改變次級(jí)電壓，但是不能改變?cè)试S負(fù)載消耗的功率,。
二,、變壓器的損耗
當(dāng)變壓器的初級(jí)繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵心流動(dòng),，因?yàn)殍F心本身也是導(dǎo)體,，在垂直于磁力線的平面上就會(huì)感應(yīng)電勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流,，好象一個(gè)旋渦所以稱為“渦流”,。這個(gè)“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加,。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損”,。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導(dǎo)線存在著電阻,，電流流過(guò)時(shí)這電阻會(huì)消耗一定的功率,，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”,。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的,。
由于變壓器存在著鐵損與銅損,，所以它的輸出功率永遠(yuǎn)小于輸入功率，為此我們引入了一個(gè)效率的參數(shù)來(lái)對(duì)此進(jìn)行描述,，η=輸出功率/輸入功率,。
三、變壓器的材料
要繞制一個(gè)變壓器我們必須對(duì)與變壓器有關(guān)的材料要有一定的認(rèn)識(shí),，為此這里我就介紹一下這方面的知識(shí),。
1、鐵心材料：
變壓器使用的鐵心材料主要有鐵片,、低硅片,，高硅片，的鋼片中加入硅能降低鋼片的導(dǎo)電性,，增加電阻率,，它可減少渦流，使其損耗減少,。我們通常稱為加了硅的鋼片為硅鋼片,，變壓器的質(zhì)量所用的硅鋼片的質(zhì)量有很大的關(guān)系，硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度B來(lái)表示,，一般黑鐵片的B值為6000-8000,、低硅片為9000-11000，高硅片為12000-16000,。
2,、繞制變壓器通常用的材料有
漆包線，沙包線,，絲包線漆包線,。對(duì)于導(dǎo)線的要求，是導(dǎo)電性能好,，絕緣漆層有足夠耐熱性能,，并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用Q2型號(hào)的高強(qiáng)度的聚脂漆包線,。
3,、絕緣材料
在繞制變壓器中，線圈框架層間的隔離,、繞阻間的隔離,，均要使用絕緣材料，一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板制作,，層間可用聚脂薄膜或電話紙作隔離,，繞阻間可用黃臘布作隔離。
4、浸漬材料：
變壓器繞制好后,，還要過(guò)最后一道工序,，就是浸漬絕緣漆，它能增強(qiáng)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度,、提高絕緣性能,、延長(zhǎng)使用壽命，一般情況下,，可采用甲酚清漆作為浸漬材料,。