單相變壓器的基本結構和工作原理是什么
單(dan)(dan)相(xiang)變(bian)壓(ya)器是一種接受單(dan)(dan)相(xiang)交流(liu)電(dian)(dian)并輸出單(dan)(dan)相(xiang)交流(liu)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)氣設(she)備,主(zhu)要(yao)用于(yu)非城市地(di)區的(de)(de)(de)配(pei)電(dian)(dian),因為所(suo)涉及的(de)(de)(de)總(zong)體(ti)需(xu)求(qiu)和成(cheng)本低于(yu)三相(xiang)配(pei)電(dian)(dian)變(bian)壓(ya)器。它(ta)們用作(zuo)降壓(ya)變(bian)壓(ya)器,在不改變(bian)頻(pin)率的(de)(de)(de)情況下將家庭電(dian)(dian)壓(ya)降低到合(he)適的(de)(de)(de)值(zhi)。因此,單(dan)(dan)相(xiang)變(bian)壓(ya)器通常用于(yu)為住宅中的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子設(she)備供電(dian)(dian)。
單相變(bian)壓器的概念
單相變壓器(qi)是(shi)(shi)將磁(ci)能轉換(huan)為電能的(de)裝置,它(ta)由稱為初級(ji)繞(rao)(rao)組(zu)和次級(ji)繞(rao)(rao)組(zu)的(de)兩個電氣線(xian)圈(quan)(quan)組(zu)成。變壓器(qi)的(de)初級(ji)繞(rao)(rao)組(zu)接收功率,而次級(ji)繞(rao)(rao)組(zu)提供(gong)功率,稱為“核心”的(de)磁(ci)鐵電路通常用于纏(chan)繞(rao)(rao)這些線(xian)圈(quan)(quan)。雖然這兩個線(xian)圈(quan)(quan)是(shi)(shi)電氣隔離的(de),但它(ta)們是(shi)(shi)磁(ci)性連接的(de)。
當電流通過變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)的初級時,會(hui)產(chan)生(sheng)磁場,從而在變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)的次級上(shang)感應出電壓(ya)(ya)(ya)。根據應用類型,單相變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)用于(yu)升壓(ya)(ya)(ya)或(huo)降(jiang)壓(ya)(ya)(ya)輸出電壓(ya)(ya)(ya)。這種變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)通常(chang)是一(yi)種高效率、低損(sun)耗的電力(li)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)。單相變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)圖(tu)如下所示。

單相(xiang)變壓器(qi)工作原理
單相變壓器(qi)的(de)(de)工作原理(li)是法拉第(di)電磁感應定律(lv)。通(tong)常,初級(ji)繞組和次級(ji)繞組之間(jian)的(de)(de)互感是電力變壓器(qi)中變壓器(qi)運行的(de)(de)原因。
眾所(suo)周知,變壓器是一(yi)(yi)種靜態(tai)設備,可將一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)路中的電(dian)(dian)力傳輸到另(ling)一(yi)(yi)個(ge)相同頻(pin)率的電(dian)(dian)路。當變壓器的初級(ji)連接到交流(liu)電(dian)(dian)源時,電(dian)(dian)流(liu)在(zai)線圈中流(liu)動并形成磁場。這種情況稱為(wei)互感(gan),電(dian)(dian)流(liu)的流(liu)動符合法拉第電(dian)(dian)磁感(gan)應(ying)定律。隨(sui)著(zhu)電(dian)(dian)流(liu)從零增(zeng)加到最大值(zhi),磁場增(zeng)強(qiang),由d?/dt給出。
該電磁(ci)(ci)體(ti)形成(cheng)磁(ci)(ci)力線并從線圈向外擴展,形成(cheng)磁(ci)(ci)通路徑,兩個(ge)繞組(zu)的匝(za)數都(dou)由該磁(ci)(ci)通量連接起來。鐵芯中產(chan)生(sheng)的磁(ci)(ci)場強度取決于繞組(zu)的匝(za)數和(he)電流(liu)量。磁(ci)(ci)通量和(he)電流(liu)彼此(ci)成(cheng)正比。

單相變壓(ya)器(qi)的構造
一個簡(jian)單(dan)的單(dan)相變(bian)壓器(qi),每個繞(rao)組分(fen)別圓柱形纏(chan)繞(rao)在(zai)軟鐵臂上,以(yi)提(ti)供必要的磁路(lu),通常稱為“變(bian)壓器(qi)鐵芯”。它為磁場流動提(ti)供了一條路(lu)徑(jing),以(yi)在(zai)兩(liang)個繞(rao)組之間(jian)感(gan)應電壓。
根據繞組圍繞中央鋼疊片芯(xin)的纏(chan)繞方(fang)式(shi),變壓器結構分為類型(xing)(xing)鐵芯(xin)式(shi)變壓器和殼型(xing)(xing)變壓器。
1、鐵芯式變壓器
在這(zhe)(zhe)種類(lei)型的(de)結(jie)構中,只有一半的(de)繞組圓柱形纏繞在變壓(ya)器(qi)的(de)每條(tiao)腿上,以增強磁(ci)耦(ou)合,如下(xia)圖所示。這(zhe)(zhe)種類(lei)型的(de)結(jie)構確保(bao)磁(ci)力線(xian)同時流過兩個繞組,鐵芯(xin)式變壓(ya)器(qi)的(de)主要缺點是由于一小(xiao)部分磁(ci)力線(xian)在鐵芯(xin)外流動而產生漏磁(ci)通。
2、殼型變壓器
在(zai)這種類型的變壓器結構中(zhong),初級(ji)(ji)和次級(ji)(ji)繞組呈圓柱形放置在(zai)中(zhong)心(xin)臂上,導致橫截面積是外(wai)臂的兩倍。這種結構有兩條(tiao)閉(bi)合磁(ci)路,外(wai)肢(zhi)有磁(ci)通量?/2流動。殼式變壓器克服了(le)漏磁(ci)通,降低(di)了(le)鐵芯損耗,提高(gao)了(le)效(xiao)率。
單(dan)相變(bian)壓器(qi)主要應用
單(dan)相變壓器的應用(yong)范圍比較(jiao)廣(guang)泛,下面簡單(dan)列舉(ju)幾個方面:
降低(di)長距離信號以支持住宅(zhai)和輕(qing)型商業(ye)電子設備
在電(dian)視機中用于電(dian)壓調節
提(ti)高家用(yong)逆變(bian)器的功率
為非城市地區供電
將兩個電(dian)路電(dian)氣隔離,因為(wei)初級(ji)和次級(ji)彼此遠離
單相(xiang)(xiang)是(shi)(shi)指(zhi)產生或使用單一交(jiao)流(liu)電壓的單相(xiang)(xiang)系統或電路(lu),而單相(xiang)(xiang)變壓器(qi)是(shi)(shi)一種(zhong)接受(shou)單相(xiang)(xiang)交(jiao)流(liu)電并(bing)輸出單相(xiang)(xiang)交(jiao)流(liu)電的電氣設備,主(zhu)要工(gong)作(zuo)原理是(shi)(shi)根(gen)據法拉第電磁感應(ying)和互感應(ying)定律。
單相(xiang)變壓(ya)器(qi)適用于較輕的(de)電(dian)氣設備,在(zai)電(dian)視機中(zhong)用于電(dian)壓(ya)調節以及提(ti)高家(jia)用逆(ni)變器(qi)的(de)功率,而且向非(fei)城(cheng)市地區供電(dian)更(geng)便宜也(ye)更(geng)加受歡迎。
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