电感检测_三、电感线圈的识别与检测(二)

变压器
变压器也是一种电感器。它是利用两个 电感线圈靠近时的互感现象工作的,是电子产品中十分常见的元件。变压器是将两组或两组以上线圈绕在同一骨架上,并在绕好的线圈中插入铁芯或磁芯等导磁材料而构成,它在电路中起电压变换和阻抗变换等作用。

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变压器变压器的种类、主要参数1

变压器发展历史

法拉第在1831年8月29日发明了一个“电感环”,称为“法拉第感应线圈”,实际上是世界上第一只变压器雏形。但法拉第只是用它来示范电磁感应原理,并没有考虑过它可以有实际的用途。

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1881年,路森·戈拉尔(Lucien Gaulard)和约翰·狄克逊·吉布斯(John Dixon Gibbs)在伦敦展示一种称为“二次手发电机”的设备,然后把这项技术卖给了美国西屋公司, 这可能是第一个实用的电力变压器,但并不是最早的变压器。

1884年,路森·戈拉尔和约翰·狄克逊·吉布斯在采用电力照明的意大利都灵市展示了他们的设备。早期变压器采用直线型铁心,后来被更有效的环形铁心取代。

西屋公司的工程师威廉·史坦雷从乔治·威斯汀豪斯、路森·戈拉尔与约翰·狄克逊·吉布斯买来变压器专利以后,在1885年制造了第一台实用的变压器。后来变压器的铁心由E型的铁片叠合而成,并于1886年开始商业运用。

变压器变压原理首先由法拉第发现,但是直到十九世纪80年代才开始实际应用。在发电场应该输出直流电和交流电的竞争中,交流电能够使用变压器是其优势之一。变压器可以将电能转换成高电压低电流形式,然后再转换回去,因此大大减小了电能在输送过程中的损失,使得电能的经济输送距离达到更远。如此一来,发电厂就可以建在远离用电的地方。世界大多数电力经过一系列的变压最终才到达用户那里的。

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变压器的种类和用途

常见变压器的电路符号如下图所示。

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1.按工作频率分类

工频变压器:工作频率为50Hz或60Hz;

中频变压器:工作频率为400Hz或1kHz;

音频变压器:工作频率为20Hz或20kHz;

超音频变压器:20kHz以上,不超过100kHz;

高频变压器:工作频率通常为上kHz至上百kHz以上。 

2.按用途分类

电源变压器:用于提供电子设备所需电源的变压器;

音频变压器:用于音频放大电路和音响设备的变压器;

中周变压器:中周变压器(中周)是超外差式收音机和电视机中的重要元件。

行输出变压器:又称逆行程变压器,接在电视机行扫描的输出级。

脉冲变压器:工作在脉冲电路中的变压器,其波形一般为单极性矩形脉冲波。

特种变压器:具有一种特殊功能的变压器,如参量变压器、稳压变压器、超隔离变压器、传输线变压器、漏磁变压器。

开关电源变压器:用于开关电源电路中的变压器。

通信变压器:用于通信网络中起隔直、滤波的变压器。 

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变压器结构特点

铁芯和绕组是变压器的最基本组成部分,此外还有一些辅助部件。变压器骨架是线圈与铁芯之间的绝缘物,是线圈绕制过程的托架。骨架有圆形和方形等几种。骨架构成材料有:绝缘纸、胶木板、塑料等。变压器芯子通常有硅钢片、坡莫合金(导磁合金)、铁氧体等材料制成。

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1.高中频变压器的结构

(1)固定磁芯变压器。磁芯变压器由两个以上线圈与固定磁芯组成。磁芯变压器一般为高频变压器,如收音机天线线圈便属于磁芯变压器。

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(2)可调磁芯变压器。可调磁芯变压器一般为中频变压器,频率范围从几kHz到几十Hz。它由两组导线绕制在同一芯子上,并在芯子上或芯子里加一个磁帽或磁芯组成。调整磁帽或磁芯便可改变中频变压器电感量大小。因此中频变压器除具有电压、阻抗变换作用外,还具有在某一频率谐振的特性。这种可调磁芯变压器多用于无线电接收机的中频变压器。

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2.低频变压器的结构

在两组或多组线圈中插入硅钢片组成低频变压器。因低频变压器芯子中插入了硅钢片,有时又称铁芯变压器。低频变压器可分为电源变压器、耦合变压器、推动变压器以及音频输入变压器、输出变压器等种类。 

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变压器的主要参数

1.额定电压和额定电流

(1)初级额定电压通常指变压器一次侧绕组按规定应加上的电压值(U1) ;次级额定电压指初级加上额定电压时,二次侧输出的电压有效值(U2)。若变压器的变压比为:

n=U/ U2=N/ N2

(2)额定电流指变压器初级加上额定电压并满负荷工作时,

初级输入电流(I1)和次级的输出电流(I2)。变压器电流关系为:

U/ U2=I/ I1

2.变压器的额定容量与效率  

变压器额定容量指变压器在额定工作条件下变压器的输出能力。对于大功率变压器,可用次级绕组的额定电压与额定电流的乘积来表示。对于小功率电源变压器而言,由于工作情况不同,初、次级容量应分别计算。

一般来讲,变压器容量越大,其效率越高;变压器容量越小,效率越低。例如10W以下变压器的效率仅为60%~70%,而100W以上变压器的效率高达90%以上。

3.额定频率

额定频率指变压器正常工作的电压频率值。一般情况下额定频率为50Hz。

4.空载电流

当电源变压器次级开路时,初级绕组仍有一定的电流流过,这个电流便是变压器的空载电流。

5.温升

温升指变压器在额定负载下工作到热稳定后,其线包的平均温度与环境温度之差。

6.工作温度等级

根据变压器采用的绝缘材料寿命而规定允许的工作温度,用级别表示。

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