變壓器變壓原理首先由法拉第發(fā)現(xiàn),但是直到十九世紀80年代才開始實際應用。在發(fā)電場應該輸出直流電和交流電的競爭中,交流電能夠使用變壓器是其優(yōu)勢之一。變壓器可以將電能轉(zhuǎn)換成高電壓低電流形式,然后再轉(zhuǎn)換回去,因此大大減小了電能在輸送過程中的損失,使得電能的經(jīng)濟輸送距離達到更遠。如此一來,發(fā)電廠就可以建在遠離用電的地方。世界大多數(shù)電力經(jīng)過一系列的變壓終才到達用戶那里的。
按繞組形式分:
1)雙繞組變壓器:用于連接電力系統(tǒng)中的兩個電壓等級。
2)三繞組變壓器:一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中,連接三個電壓等級。
3)自耦變電器:用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。
Satons變壓器主要應用電磁感應原理來工作。具體是:當變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1,流過一次繞組的電流為I1,則該電流在鐵芯中會產(chǎn)生交變磁通,使一次繞組和二次繞組發(fā)生電磁聯(lián)系,根據(jù)電磁感應原理,交變磁通穿過這兩個繞組就會感應出電動勢,其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的值成正比,繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓高,繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓低,當變壓器二次側(cè)開路,即變壓器空載時,一二次端電壓與一二次繞組匝數(shù)成正比,即U1/U2=N1/N2,但初級與次級頻率保持一致,從而實現(xiàn)電壓的變化。
變壓器的鐵損包括兩個方面。一是磁滯損耗,當交流電流通過變壓器時,通過變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化,使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦,放出熱能,從而損耗了一部分電能,這便是磁滯損耗。另一是渦流損耗,當變壓器工作時。鐵芯中有磁力線穿過,在與磁力線垂直的平面上就會產(chǎn)生感應電流,由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流,且成旋渦狀,故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱,消耗能量,這種損耗稱為渦流損耗。