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分析直流变压器的工作原理
- 2019-05-17 -

  直流变压器是一种用于电能转化的电器设备,是电网中必不可少的重要设备,它可以把一种电压、电流的交流电能转化成相同频率的另一种电压、电流的交流电能,简直在所有的电子产品中都要用到直流变压器。它原理简略但根据不同的运用场合(不同的用处)直流变压器的绕制工艺会有所不同的要求,直流变压器的功能主要有:电压转换;阻抗转换;隔绝、稳压(磁饱满直流变压器)等等,直流变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。

  在不同的环境下,直流变压器的用处也不同,如:

  1.进行远距离传输时升高电压可以削减线路上的电能损耗

  2.抵达运用区域时下降电压可以满足不同用户的用电需求

  3.进行阻抗匹配时运用直流变压器联接可起到改动阻抗的作用

  4.运用隔绝直流变压器可以将两相电隔绝防止触电事故的发作

  一般常用直流变压器的分类可归纳如下:

  1、按相数分:

  1)单相直流变压器:用于单相负荷和三相直流变压器组。

  2)三相直流变压器:用于三相体系的升、降电压。

  2、按冷却方法分:

  1)干式直流变压器:依托空气对流进行自然冷却或添加风机冷却,多用于高层建筑、高速收费站点用电及部分照明、电子线路等小容量直流变压器。

  2)油浸式直流变压器:依托油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

  直流变压器的作业原理

  直流变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其间接电源的绕组叫初级线圈,其他的绕组叫次级线圈。它可以转换交流电压、电流和阻抗。*简略的铁心直流变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成,如图所示:【图片】铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了削减铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联络,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈(或原线圈),另一个线圈接用电器称为次级线圈(或副线圈)。实际的直流变压器是很杂乱的,不可防止地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁心发热)和漏磁(经空气闭合的磁感应线)等,为了简化谈论这儿只介绍志向直流变压器。志向直流变压器建立的条件是:忽略漏磁通,忽略原、副线圈的电阻,忽略铁心的损耗,忽略空载电流(副线圈开路原线圈线圈中的电流)。例如电力直流变压器在满载运行时(副线圈输出额定功率)即挨近志向直流变压器情况。

  直流变压器是利用电磁感应原理制成的停止用电器。当直流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标明。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标明,副线圈物理量用下角标2标明),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称直流变压器的变比。由上式可得U1/U2=-N1/N2=-k,即直流变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比并且原、副线圈电压的位相差为π。

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