85问答库 > 变压器初次级线圈的阻抗是怎样产生的?它在初级线圈和次级线圈中有什么变化规律?

变压器初次级线圈的阻抗是怎样产生的?它在初级线圈和次级线圈中有什么变化规律?

这个阻抗和变压器的铁芯有什么关联？相互有什么影响？

2025-01-03 17:16:28

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回答1：

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。

　　变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

　　2.理想变压器

　　不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，

　　其间耦合系数K=1的变压器称之为理想变压器

　　描述理想变压器的电动势平衡方程式为

　　e1(t) = -N1 dφ/dt

　　e2(t) = -N2 dφ/dt

　　若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，

　　则有

　　不计铁心损失，根据能量守恒原理可得

　　由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系

　　令K=N1/N2，称为匝比(亦称电压比)，则

　　二.变压器的结构简介

　　1.铁心

　　铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度分别为0.35 mm\0.3mm\0.27 mm，

　　表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成

　　铁心分为铁心柱和横片俩部分，铁心柱套有绕组；横片是闭合磁路之用

　　铁心结构的基本形式有心式和壳式两种

　　2.绕组

　　绕组是变压器的电路部分，

　　它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成

　　变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压Ú1时，流过电流Í1，在铁芯中就产生交变磁通Ø1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1，É2，感应电势公式为：E=4.44fNØm

　　式中：E--感应电势有效值

　　f--频率

　　N--匝数

　　Øm--主磁通最大值

　　由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同。

　　当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流(Í0)，这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流Í0，一部分为用来平衡Í2，所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。

　　上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。

　　变压器技术参数对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示.如电源变压器的主要技述参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等. A.电压比：

　　变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级.在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2

　　U1/U2=N1/N2

　　式中n称为电压比(圈数比).当n<1时，则N1>N2，U1>U2，该变压器为降压变压器.反之则为升压变压器.

　　另有电流之比I1/I2=N2/N1

　　电功率P1=P2

　　注意上面的式子只在理想变压器只有一个副线圈时成立

　　当有两个副线圈时P1=P2+P3,U1/N1=U2/N2=U3/N3,电流则须利用电功率的关系式去求,有多个时依此推类

　　B.变压器的效率：

　　式中η为变压器的效率;P1为输入功率，P2为输出功率.

　　当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时，效率η等于100%，变压器将不产生任何损耗.但实际上这种变压器是没有的.变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损.

　　铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗.由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损.

　　变压器的铁损包括两个方面.一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗.另一是涡流损耗，当变压器工作时.铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流.涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗.

　　变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗与输出功率就越小，效率也就越高.反之，功率越小，效率也就越低. C变压器的功率

　　变压器铁心磁通和施加的电压有关。在电流中励磁电流不会随着负载的增加而增加。虽然负载增加铁心不会饱和，将使线圈的电阻损耗增加，超过额定容量由于线圈产生的热量不能及时的散出，线圈会损坏，假如你用的线圈是由超导材料组成，电流增大不会引起发热，但变压器内部还有漏磁引起的阻抗，但电流增大，输出电压会下降，电流越大，输出电压越低，所以变压器输出功率不可能是无限的。假如你又说了，变压器没有阻抗，那么当变压器流过电流时会产生特别大电动力，很容易使变压器线圈损坏，虽然你有了一台功率无限的变压器但不能用。只能这样说，随着超导材料和铁心材料的发展，相同体积或重量的变压器输出功率会增大，但不是无限大！

回答2：

变压器不管初级还是次级都有阻抗。
这个阻抗有两部分组成。
一个是线圈铜线的电阻，对于固定匝数的线圈，这个阻值是不变的。
另一个是感抗，感抗的大小与铁芯的导磁率、电流的频率、制作的工艺等都有关系。
也就是说，匝数、线径，铁芯的截面积不变的情况下，铁芯的导磁率越高，电感越大。
显然，导线电阻产生的压降，实际是变压器自身损耗的一部分。
一个变压器，电感量相对于导线电阻的比值越大，换句话说：同样匝数的导线电阻越小，变压器的自身损耗越小，变压器的效率越高。

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