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    儀表變壓器的相關知識

    2021/9/4 14:16:34 人評論 次瀏覽 分類:電子技術  文章地址:http://www.xzycr.cn/tech/3956.html

    變壓器是利用電磁感應原理來進行變換交流電壓的一種器件,其主要構件包括初級線圈、次級線圈、鐵芯。

    變壓器主要構件

    儀表工在儀表上經常能看到變壓器的身影,最常見的是在電源里作為變換電壓、隔離來使用。


    1、線圈匝數跟輸出電壓的關系
    簡單的說,初、次級線圈的電壓比等于初、次級線圈的匝數比,因此,想要輸出不同的電壓,改變線圈的匝數比就可以實現了。簡單說:次級線圈匝數比初期線圈匝數少的是降壓變壓器,次級線圈匝數比初期線圈匝數多的是升壓變壓器。

     
    儀表變壓器變比

    2、低頻變壓器和高頻變壓器的區別
    根據變壓器的工作頻率不同,一般可以分成低頻變壓器和高頻變壓器,例如,日常生活中,工頻交流電的頻率是50Hz,我們把工作在這一頻率下的變壓器叫做低頻變壓器;而儀表高頻變壓器的工作頻率可達幾十kHz到幾百kHz。


    輸出功率相同的低頻變壓器與高頻變壓器,高頻變壓器的體積要比低頻變壓器要小很多。

     高頻變壓器和低頻變壓器外形對比

    儀表變壓器在儀表電源電路中算是個頭比較大的元件,在保證輸出功率的同時想要把體積做得小,就要使用高頻變壓器,所以在儀表開關電源里都會用到高頻變壓器。

     高頻變壓器

    高頻變壓器和低頻變壓器的工作原理是相同的,都是利用電磁感應的原理工作的,但在制作材料方面,它們的“芯”所使用的材料是不同的:低頻變壓器使用的是硅鋼片芯,高頻變壓器使用的是鐵氧體芯。



    低頻變壓器的鐵芯一般是使用很多片硅鋼片堆疊而成的,而高頻變壓器的鐵芯是用高頻磁性材料(如:鐵氧體)組成的。(所以高頻變壓器的鐵芯一般叫做磁芯)


    在直流穩壓電源電路里,低頻變壓器傳輸的是正弦波信號


    而在開關電源電路里,高頻變壓器傳輸的是高頻脈沖方波信號。



    低頻變壓器一般在電路符號上,初級線圈只有一個繞組,你常看見的符號大概是這樣的:

     低頻變壓器的圖形符號

    而高頻變壓器,在電路符號上,你可能會發現,有的高頻變壓器初級這邊居然會有兩個線圈?

    高頻變壓器的電氣符號

    其實并不是有兩個初級線圈,初級線圈只有一個,另一個是輔助線圈,“輔助線圈”實際上是屬于次級線圈,之所以叫輔助線圈,是因為其在電路中起輔助作用。

    高頻變壓器的輔助線圈在電路中起輔助作用

    輔助線圈是為連接初級線圈的電路服務的,輔助線圈在初級,能為變壓器提供保護用的電壓源和反饋信號,通過輔助線圈的反饋作用,能使儀表內部電源穩定。


    還有,在次級線圈輸出過載時,電流過大會導致次級線圈承載能力不足,從而導致次級線圈輸出電壓下降,輔助線圈輸出電壓也下降,當下降到一定程度,會使振蕩電路無法起振,從而保護儀表的開關管。


    3、關于儀表變壓器的效率
    在額定功率時,變壓器輸出功率與輸入功率之間的比值,叫做變壓器的效率。
    當變壓器輸出功率等于輸入功率時,效率為100%,事實上這樣的儀表變壓器是不存在的,因為銅損和鐵損的存在,變壓器是會存在一定的損耗。

    4、什么是銅損?

    因為儀表變壓器線圈是有一定電阻的,當電流通過線圈,就會有部分能量變成熱量,由于變壓器線圈是用銅線繞成的,所以這種損耗又叫銅損。

    5、什么是鐵損?

    儀表變壓器的鐵損主要包括兩個方面:一是磁滯損耗,二是渦流損耗;磁滯損耗是指當交流電通過線圈,會產生磁力線穿過鐵芯,鐵芯內部分子相互摩擦就會產生熱量,從而消耗一部分電能;因為磁力線穿過鐵芯,鐵芯也會產生感應電流,因電流成旋渦狀,所以也叫渦流,渦流損耗也會消耗一部分電能。

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