变压器工作原理

变压器工作原理 摘要: 变压器是电子电路，以及电力系统中非常常见的器件，小到收音机，大到我们日常生活 中大型电网，用来升压降压的电力变压器，变压器原理简单，其主要作用就是变压，即改变 电压。本文结合本学期所学习的电路课程，简述一下变压器的基本工作原理、电路模型及变 压。 关键词： 工作原理；电路模型；变压计算公式。 正文： 变压器工作原理与电路模型： 变压器的基本工作原理就是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传 输信号，它是电能传递或传输电信号的重要元件。 上图是一个变压器的基本电路模型。如图，因为电流I1的方向和大小是随时间变化的，变压器初级通上交流电时，变压器的铁芯中产生了交变的磁场Φ，（其中I1的绕组叫初级线 圈N1，另一个绕组叫次级线圈N2。）这样，在次级线圈处就能感应出频率相同的交流电压。 显然变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压，因为直流电流是不会变化的，电流通过 变压器就不会产生交变的磁场，所以次级线圈只能在直接接通的一瞬间产生一个瞬间电流和 电压。 假设变压器处于理想状态，即不计初级、次级线圈的电阻和铁芯的铁耗，当其间耦合系 数为1时。 变压计算公式： 令： 电流I1 电压U1 匝数N1 电动势E1 电流I2 电压U2 匝数N2 电动势E2 且初级次级线圈缠绕的铁芯中磁通量为Φ ，该磁通量称为主磁通。 则变压器的电动势平衡方程为： E1 (t) = -N1 dΦ / dt E2 (t) = - N2 dΦ / dt 若初级、次级线圈内的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化（一般交流电均为正选规律 变化），则： 由于理想状态不计铁芯的损失，由能量守恒： 由此得出初级、次级线圈电压和电流有效值的关系： 令= N1 / N2，称为匝数比（或电压比），则： 基于以上原理，变压器就可以实现初级、次级线圈之间电压的变换了。