變壓器有哪些種類和相關(guān)功能
何謂變壓器?
變壓器屬于基礎(chǔ)的電子設(shè)備。通過這些設(shè)備可以提高或者降低電壓,為具有不同電壓要求的電器以及其他技術(shù)提供相同的電源電壓,可以匹配連接主電源的各種規(guī)格裝置。這些裝置隨處可見,小到大插銷內(nèi)部,作為路由器或者其他產(chǎn)品的適配器,大到懸掛在大型柱狀電線桿旁側(cè)的其他產(chǎn)品。那里有很多不同類型的變壓器,其中每一個都有其特定目的及其*特征。
從比較專業(yè)的角度,一臺變壓器可以利用感應(yīng)原理將能量轉(zhuǎn)化成電形式。這是通過變壓器的線圈完成的,線圈是變壓器為重要的部分。
變壓器的歷史
很多人在變壓器的開發(fā)過程中發(fā)揮重要作用。大部分開發(fā)工作大約是在十九世紀(jì)中、后期完成的,十九世紀(jì)對于電領(lǐng)域來說是一個充滿發(fā)明的時代。臺適合于使用的變壓器是由威廉斯-坦利于1886年開發(fā)的,他當(dāng)時為愛迪生的主要對手——威斯汀豪斯工作。自從發(fā)明臺商用變壓器以來,它就成為大多數(shù)電器應(yīng)用的重要部件。斯坦利不僅制作了適合于商業(yè)使用的變壓器,而且使其適合于批量生產(chǎn)。
變壓器的工作原理稱為感應(yīng)特性。感應(yīng)原理初是由邁克爾-法拉第(Michael Faraday)和約瑟夫-亨利(Joseph Henry)二人于十九世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)。您也許記得法拉第這個名稱是電子學(xué)分析中采用的一個度量標(biāo)準(zhǔn)。他在一直延續(xù)到現(xiàn)代電力時代的科學(xué)研究中始終是一位聲名顯赫的人物。
今天,變壓器是世界上普遍使用的電力設(shè)備。變壓器可大、可小,可以處理一系列不同電器和技術(shù)的電壓需求,生產(chǎn)成本非常低。變壓器確實屬于世界上重要的技術(shù)之一,在投放市場以來一直經(jīng)歷持續(xù)改善和開發(fā)。
變壓器的主要用途是什么?
鑒于變壓器不屬于新技術(shù)并且非常普遍,我們能夠很容易理解變壓器有多么神奇。變壓器可以提高或者降低電壓,增加或者減少電流,以很多不同方式變更電能。通過模擬方式,我們很容易了解它的強(qiáng)大作用。
想象一下,是否可以在你的汽車發(fā)動機(jī)上加裝一個廉價且容易制作的部件,從而使你的車輛可以按照需求增加或者減少馬力總量。如果您沿著平坦道路行駛,可以減少功率,節(jié)省汽油。如果您沿著爬坡的道路行駛,可以將汽車的馬力減少一半。從某種程度上說,這就是變壓器的工作過程。
變壓器通常在其使用的機(jī)器和產(chǎn)品中是隱藏的。例如,如果拆開您電腦的電源,您就會發(fā)現(xiàn)一個變壓器。該變壓器采用120伏墻電,然后降壓,直至連接裝置可以為您的電腦提供工作需要的12伏或者5伏電源。
如果看一下墻式適配器您就會發(fā)現(xiàn),在你插入墻體的大外殼里面隱藏著一個變壓器。在很多電器中,變壓器處于裝置本身的外殼中。
從一個國家購買然后帶入另一個國家的電器也需要變壓器來降低電壓。例如,如果您在美國購買了電動剃須刀,這個剃須刀的設(shè)計電壓就可能是120伏,而120伏就是美國標(biāo)準(zhǔn)的墻電壓。如果您去歐洲,大多數(shù)墻電壓都是220伏,您必須采用變壓器將電壓降低到120伏。
變壓器的基本原理
變壓器采用感應(yīng)原則。這是需要理解的較簡單電器概念之一。如果您在變壓器的初級線圈中通上電流,將會產(chǎn)生磁場。磁場然后切割磁芯,在次級線圈中感應(yīng)電壓和電流。非常簡單,次級線圈中產(chǎn)生的實際電壓數(shù)量可以采用法拉第定律確定。
通過這一簡單的原則,人們可以開啟電燈,運(yùn)行電腦,烤面包片,做任何室內(nèi)電源允許的工作,開始都采用相同數(shù)量的電源,按照需要降低電壓。
變壓器的分類參數(shù)是什么?
有多個不同參數(shù)可以用于為變壓器分類,其中包括:
職責(zé):其中可能包括具有可變性、斷續(xù)性、周期性、短時性和持續(xù)性。
冷卻方式:壓力通風(fēng)、液浸式、強(qiáng)制油循環(huán)、水冷、干式自冷等等
電壓分類
電路應(yīng)用:變壓器在電路中的作用,例如匹配用阻抗、電壓、絕緣等等。
穩(wěn)壓變壓器描述符號:描述變壓器屬于升壓、降壓或者絕緣裝置
繞組配置:具有很多種繞組配置,其中包括Y形、星形、三角形、Z形以及其他形狀
整流器移相繞組配置;其中包括n繞組、6脈波、12脈波及其他
用途:變壓器的實際目的
功率容量:變壓器可以處理不同可用類型之間的異常寬泛功率范圍
基礎(chǔ)磁形態(tài):說明處理磁性的方式,其中包括外殼和芯形態(tài)
變壓器的類型:
聲頻變壓器:這些變壓器可見于揚(yáng)聲器以及其他聲頻設(shè)備。
自動變壓器:該變壓器是指僅有一種普通繞組,并僅用于初級和次級電路,具有廣泛應(yīng)用
底座安裝變壓器:該變壓器具有一個附加裝置,用作底盤。
芯片平衡-不平衡變換器:這是一種用于電子裝置的阻抗變壓器。該變壓器可以將平衡負(fù)載轉(zhuǎn)化為不平衡負(fù)載。
線圈管:這是一種小型變壓器,可以方便安裝在電子裝置之上,具有廣泛用途。
電流變壓器:該變壓器可以在電路中改變電流,可以在任何需要的位置提高、降低電壓,普遍用于儀表和繼電器中。
安裝DIN軌道和面板的變壓器:這是一種支架系統(tǒng),可用于多種不同變壓器。
Lan以太網(wǎng)變壓器:用于向銅線傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。
照明變壓器:這些基本上屬于漏電變壓器,可以針對霓虹燈照明限制電流和防止過載。
PCB變壓器:這些變壓器利用PCB作為冷卻劑,可見于較老的電源變壓器,尤其是安裝在電線桿上的變壓器。
安全現(xiàn)場變壓器:大量應(yīng)用于建筑行業(yè),這些裝置可以利用電力工具以及其他裝置將電壓下降到安全水平
開關(guān)型電源變壓器:這是一種非常有效的變壓器類型,可應(yīng)用于個人電腦等裝置中
電信變壓器:其中包括信號變壓器,這是一種脈沖變壓器,可以用于電信行業(yè)。
環(huán)形變壓器:這是一種環(huán)形的變壓器,其使用特點在于緊湊的外形以及在約化磁場中工作的能力。
變壓器鐵氧體磁芯是什么?
一些變壓器具有變壓器鐵氧體磁芯。毋庸置疑,這些磁芯的目的是為了在變壓器內(nèi)部轉(zhuǎn)換磁通量。這些磁芯與疊片鐵芯相比成本較高,因此不是非常普遍。
這些裝置一般作為開關(guān)式電源的部件。鐵氧體處于一種粉末形態(tài),適合于變壓器很高的工作頻率。這些裝置還可以處理大量電力,無須增加裝置的尺寸。
傳輸-不平衡變壓器是什么?
平衡-不平衡變壓器是一平衡和不平衡的混成詞。該裝置是指這些變壓器的功能,將某一平衡信號轉(zhuǎn)變成為一種不平衡信號。這些裝置的使用范圍異常廣泛,您將會發(fā)現(xiàn)很多不同應(yīng)用,其中包括可用于傳輸線。
傳輸線平衡和不平衡變壓器是非常簡單的裝置,通常僅有幾個同軸電纜繞組。這些裝置可以應(yīng)用于多種材料。這些裝置有時候使用,有時候不使用磁性材料,通常采用鐵氧體磁芯,但屬于所有變壓器應(yīng)用中的簡單類型。
什么是自耦變壓器?
自耦變壓器一詞于1934年次成為商標(biāo),由通用無線電公司擁有,但該商標(biāo)已經(jīng)于2002年到期。隨后,自耦變壓器商標(biāo)被儀器設(shè)備公司購得,目前屬于該公司的商標(biāo)。一種變化就意味著一種不同變壓器。這些變壓器一般屬于自動變壓器設(shè)計,可用于變更輸出電壓。這些變壓器的運(yùn)行需要恒定交流電壓。
這是一種非常普遍的變壓器類型,適合*的測試應(yīng)用到簡單的照明亮度調(diào)節(jié)開關(guān)等多種應(yīng)用。
這些裝置的功能主要表現(xiàn)在,線圈的匝數(shù)可以變化,意味著輸出電壓可以按照需要變化。通過這些裝置,用戶可以很地變更輸出電壓,使其成為異常靈活和有用的裝置。
自耦變壓器電刷
電刷屬于自耦變壓器部件,很好地反映了他們的靈活性。這些裝置輸出的電壓由接觸繞組電刷的總面積確定。這些電刷可以非常地調(diào)整,從而使自耦變壓器具有優(yōu)異功效,可以針對輸出電壓進(jìn)行精細(xì)控制。
自耦變壓器連接器
自耦變壓器具有非常寬泛的應(yīng)用,適合于很多不同的連接裝置類型。其中一些屬于開關(guān)裝置,可以從外部開啟或者關(guān)閉,另外一些是比較簡單的裝置,可以使電線包裹實心,然后與大拇指連接器固定在一起。
自耦變壓器可用于愛好應(yīng)用,作為可變電源,由此某些連接器也專門針對這一目的設(shè)計。很多自耦變壓器上面配備標(biāo)準(zhǔn)墻插銷,通常適用于某些特殊電子設(shè)備和應(yīng)用,這些設(shè)備和應(yīng)用無法利用標(biāo)準(zhǔn)墻電壓操作,從而需要外部變壓器來使裝置避免過載。
自耦變壓器標(biāo)度盤
自耦變壓器的重要優(yōu)勢之一是電刷具有足夠的阻抗,可以進(jìn)行調(diào)整??梢岳脴?biāo)注輸出電壓的刻度盤鈕進(jìn)行調(diào)整。按照不同裝置,自耦變壓器在尺寸上各有不同,用戶可以旋轉(zhuǎn)裝置上的旋鈕至較高或者較低電壓,從內(nèi)部改變與線圈接觸的電刷面積。
這些刻度盤上標(biāo)注了很多刻度,因此自耦變壓器的輸出可以依據(jù)通電的裝置自行設(shè)置。例如,如果您擁有要求60伏的電子設(shè)備,并且希望利用120伏的墻電壓運(yùn)行,您可以使用自耦變壓器上面的刻度盤,調(diào)整輸出,利用電壓表確定,然后插上裝置,給予裝置適當(dāng)電壓,保護(hù)其免于損壞。
自耦變壓器旋鈕
大多數(shù)自耦變壓器都可以使用一個置于刻度盤內(nèi)部的簡單旋鈕進(jìn)行調(diào)整。旋鈕通常印制了箭頭,用戶可以由此了解任何特定時間調(diào)整的電壓設(shè)置。
旋轉(zhuǎn)旋鈕要求用戶克服裝置內(nèi)部的電刷阻抗,同時還應(yīng)輕松進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)然這些旋鈕的材料可以保護(hù)用戶避免觸電,使裝置可以安全使用。
由于裝置的不同尺寸,旋鈕的尺寸可能具有很大變化。關(guān)于愛好和家庭應(yīng)用的自耦變壓器裝置,其一般設(shè)計具有大眾性,因此旋鈕可以輕松地用手旋轉(zhuǎn)。比較小的裝置可以使用不太方便的旋鈕來調(diào)整電壓,尤其當(dāng)這些裝置出廠時已經(jīng)設(shè)定好,當(dāng)實現(xiàn)正確輸出電壓之后就可以基本固定。