5.1 变压器（课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（北京出版社）

第5章 常用电器 下一章 上一章 返回主页 5.1 变压器 5.3 常用电器 5.2 照明电器 5.4 实训 家用配电板的安装 2 常用电器正以前所未有的速度发展着， 种类繁多、款式各异，让人目不暇接。常用电器有变压器、接触器、刀开关等工业用电器，也有家庭常用的一些为生活提供便利的用电设备，如电视机、空调、电冰箱、洗衣机、照明灯具、各种小家电等等 。 变压器 吊灯 电磁炉 2 3 5.1 变压器 5.1.1变压器的用途及类型 变压器的用途 变压器在电子产品中是十分常用的元器件。 变压器是一种常用的电器设备。无论在电力设备，还是在各种电子设备中都有极其广泛的应用。 在不同的应用环境下，变压器有不同的作用，在电力系统中变压器用于电力输送及变换，在电路中变压器主要用来提升或降低交流电压、匹配阻抗。安全隔离等 3 4 变压器的种类 变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、 全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、 单相变压器、三相变压器等。 变压器按照绕组数可以分为:双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器等。 变压器按照相数可以分为:单相变压器、三相变压器、多相变压器。 三相 变压器 单相变压器 5.1.1变压器的用途及类型 5 变压器的结构 变压器是由铁心和绕组组成。如图所示为单相双绕组变压器结构示意图及电气符号。原绕组接电源的绕组，又称为一次绕组、原边或一次侧，其匝数N1；副绕组接负载的绕组，又称为二次绕组、副边或二次侧，其匝数N2。 5.1.2 变压器的结构与额定值 原绕组 副绕组 绕组 铁心 6 变压器的额定值 生产厂家根据国家技术标准，为用户提供了变压器的允许工作数据，称为额定值。它们通常标注在变压器的铬牌上，故也称为铭牌值。 5.1.2 变压器的结构与额定值 7 变压器的额定值 额定电压 根据变压器的绝缘强度和允许温升所规定的电压值。一次绕组额定电压是指原边电源电压的有效值。二次绕组额定电压是指当一次绕组加额定电压时，二次绕组空载时电压的有效值。单位为伏（V）或千伏（kV）。 额定电流 根据变压器绝缘材料规定的发热温度而允许长期通过的最大电流。单位为伏（A）或千伏（kA）。 5.1.2 变压器的结构与额定值 8 变压器的额定值 额定容量 是指二次侧输出的额定视在功率，单位是VA或kVA。由于变压器的效率很高，所以通常原、副边的额定容量设计得相等。 额定频率f是指加在变压器一次绕组上的电压的允许频率。我国规定的标准频率(工频)为50Hz。 温升 是指变压器在额定运行情况时,允许超出周围环境温度的数值，它取决于变压器所用绝缘材料的等级。 5.1.2 变压器的结构与额定值 9 变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，当一交流电经过其中之一组线圈时，与另一组线圈就会感应出具有相同频率的交流电压，从而实现提升或降低电压的作用。 5.1.3变压器的工作原理 单相变压器 + – + – 一次 绕组 N1 二次 绕组 N2 铁心 10 电压变换 变压器的一次电压、二次电压与相应的匝数N1、N2有什么关系呢？ 想一想 让我们做个小实验。将J2423型可拆变压器的线圈按下表中匝数连接，一次绕组（1400匝）接调压器，二次绕组（400匝）并接电压表，测量结果如表所示。 项目 一次绕组N1 二次绕组N2 一次电压 二次电压 降压 0-400T 0-200T 50V 25.5V 升压 0-400T 0-800T 50V 97.5V 变压器电压变换表 5.1.3变压器的工作原理 11 从表中数据可得到电压变换公式： 式中n 为变压器的电压比，亦称为变压器的匝数比。 当N2>N1时，U2>U1，二次侧电压升高，这种变压器称为升压变压器。 当N1>N2时，U1>U2，二次侧电压降低，这种变压器称为降压变压器。 忽略了一、二次绕组的电阻和各种电磁能量损失称为理想变压器。 电压变换 5.1.3变压器的工作原理 12 将变压器的一次绕组接到直流电源上， 二次绕组接一小灯泡，灯泡能亮吗？ 电压变换 思考题 实验告诉我们，小灯泡不能亮，因为变 压器只能转换交流电。 5.1.3变压器的工作原理 13 电流变换 一次绕组电流I1和二次绕组的电流I2与它们的匝数成反比。 对于理想变压器，输入的电功率I1U1等于输出的电功率I2U2，即 ，由电压变换可得出