变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
变压器是输配电的基础设备,广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。我国在网运行的变压器约1700万台,总容量约110亿千伏安。变压器损耗约占输配电电力损耗的40%,具有较大节能潜力。为加快节能变压器推广应用,提升能源资源利用效率,推动绿色低碳和高质量发展,2021年1月,工业和信息化部、市场监管总局、国家能源局联合制定了《变压器能效提升计划(2021-2023年)》。
变压器在电路中扮演着不可或缺的角色,它不仅是一种重要的电气设备,还是电力系统中不可或缺的一部分。根据变压器的不同用途,可以将其分为升压变压器、降压变压器和隔离变压器等。
升压变压器:升压变压器的作用是将较低的交流电压升高到较高的电压等级。它可以将电网中的低压电升高到高压电,以便远距离输电或供给一些特定的设备使用。
降压变压器:降压变压器的功能与升压变压器相反,它将较高的交流电压降低到较低的电压等级。它可以将高压电降低到低压电,以便家庭或工业用电。
隔离变压器:隔离变压器的主要作用是实现电路的隔离。它可以在电路中切断与其它部分的联系,保护电路免受干扰或损坏。在电子设备中,隔离变压器通常用于电源电路中以减小电源噪声对其它电路的影响。
作用:
1. 电压变换:变压器可以将输入电路的电压转换为输出电路所需的电压。当变压器的输出绕组匝数比输入绕组匝数多时,称为升压变压器;反之,当输出绕组匝数比输入绕组匝数少时,称为降压变压器。通过变压器的电压变换作用,可以根据不同的需求提供适当的电压供应。
2. 电流变换:变压器还可以根据需要改变电流的大小。当输出绕组匝数比输入绕组匝数多时,输出电流较小;反之,当输出绕组匝数比输入绕组匝数少时,输出电流较大。这种电流变换的特性使得变压器在电力系统中起到了电流匹配和功率传输的作用。
3. 隔离和耦合:变压器通过绝缘的铁芯和绕组,将输入电路和输出电路完全隔离开来,从而实现了电气隔离。这种隔离可以提供性和保护,防止电流和噪声传播到其他电路中。此外,变压器还可以用于耦合两个电路,实现信号传输和阻抗匹配。