基础电子学 - 变压器类型

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谈到变压器的分类，根据使用的磁芯、绕组、使用场所和类型、电压等级等，有很多类型。

单相和三相变压器

根据使用的电源，变压器主要分为单相和三相变压器。

• 普通变压器是单相变压器。它具有初级和次级绕组，用于降低或升高次级电压。

• 对于三相变压器，三个初级绕组连接在一起，三个次级绕组也连接在一起。

为了获得良好的效率，一个三相变压器优于三个单相变压器，它占地面积小，成本低。但由于重型设备的运输问题，大多数情况下使用单相变压器。

这些变压器的另一种分类是核心型和壳型。

• 在壳型中，绕组位于单个磁腿上，周围环绕着磁芯。

• 在核心型中，它们绕在不同的磁腿上。

查看下图可以很好地区分两者。

变压器的分类也可以根据使用的磁芯材料进行。这些实际上是射频变压器，其中包含许多类型，例如空芯变压器、铁氧体磁芯变压器、传输线变压器和巴伦变压器。巴伦变压器用于射频接收系统。主要类型为空芯和铁芯变压器。

空芯变压器

这是一种核心型变压器，其绕组绕在一个非磁性条带上。磁通链路是通过初级和次级之间的空气作为磁芯实现的。下图显示了一个空芯变压器。

优点

• 这些空芯变压器的磁滞损耗和涡流损耗低。
• 噪音低。

缺点

• 空芯变压器的磁阻高。
• 与铁芯变压器相比，空芯变压器的互感低。

应用

• 音频变压器。
• 高频无线电传输。

铁芯变压器

这是一种核心型变压器，其绕组绕在一个铁芯上。使用铁作为磁芯材料，磁通链路强且完美。这在实验室中很常见。下图显示了一个铁芯变压器的示例。

优点

• 它们具有非常高的磁导率。
• 铁芯变压器磁阻低。
• 互感高。
• 这些变压器效率很高。

缺点

• 与空芯变压器相比，这些变压器略微嘈杂。
• 磁滞损耗和涡流损耗比空芯变压器略高。

应用

• 作为隔离变压器。
• 高频无线电传输。

变压器也根据其使用的磁芯类型进行分类。有些变压器使用浸在油中的磁芯。这种油通过各种方法从外部冷却。这种变压器被称为油浸式磁芯变压器，而其他变压器，如铁氧体磁芯变压器、叠片磁芯变压器、环形磁芯变压器和灌封树脂变压器则被称为干式磁芯变压器。

根据绕组技术，我们还有另一种非常流行的变压器，称为自耦变压器。

自耦变压器

这是一种变压器，在我们的电力实验室中经常看到。这种自耦变压器是原始变压器的改进版本。采用单绕组，两端都连接到电源和地。通过移动另一个可变抽头来形成变压器的次级绕组。

下图显示了自耦变压器的电路图。

如图所示，单个绕组在变压器中同时提供初级和次级绕组。绘制次级绕组的各种抽头，以在次级侧选择各种电压等级。

如上所示，初级绕组是从 A 到 C，次级绕组是从 B 到 C，而可变臂 B 用于获得所需的电压等级。实际的自耦变压器如下图所示。

通过旋转上面的轴，次级电压调整到不同的电压等级。如果施加在 A 点和 C 点之间的电压为 V1，则该绕组中每匝的电压为

$$每匝电压\:\:=\:\:\frac{V_{1}}{N_{1}}$$

现在，B 点和 C 点之间的电压将为

$$V_{2}\:\:=\:\:\frac{V_{1}}{N_{1}}\:\:\times\:\:N_{2}$$

$$\frac{V_{2}}{V_{1}}\:\:=\:\:\frac{N_{2}}{N_{1}}\:\:=\:\:常数\:(设为K)$$

此常数就是自耦变压器的匝数比或电压比。