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变压器的基本工作原理培训课件CONTENTS目录01变压器概述与核心价值02电磁感应原理基础03变压器基本结构组成04工作原理深度解析CONTENTS目录05技术参数与性能指标06变压器分类与结构形式07运行特性与能量损耗08未来发展趋势与总结01变压器概述与核心价值变压器的定义与功能定位01变压器的核心定义变压器是一种基于电磁感应原理,将交流电压、电流和阻抗进行变换的静止电气设备,主要由初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)构成,能在不改变频率的前提下实现能量传递。02核心功能:三大变换作用具备电压变换(通过匝数比实现升压或降压)、电流变换(与匝数比成反比)和阻抗变换(实现电路匹配)三大核心功能,是电力系统与电子设备中电能转换与传输的关键装置。03在电力系统中的定位作为输配电系统的核心枢纽,升压变压器将电厂低压电能升至高压以减少输电损耗,降压变压器则将高压电能降至380V工业用电或220V民用电压,是实现远距离高效电能传输的基础设备。04应用场景:从电力到电子广泛应用于电力系统(如变电站电力变压器)、电子设备(如手机充电器中的小型变压器)、工业控制(如电机启动调压)及通信系统(如信号隔离与阻抗匹配)等全场景,贯穿能源生产到终端使用的全过程。电力系统中的关键作用电能传输的核心枢纽升压变压器将发电厂输出的低压电能升至高压(如110kV及以上),减少输电线路电流,降低线路损耗;降压变压器在用户端将高压降至380V工业用电或220V民用电压,实现电能安全分配。电压等级的灵活调节通过改变绕组匝数比,变压器可实现多级电压变换,满足电力系统中发电、输电、配电等不同环节的电压需求,如将500kV高压降至10kV区域配电电压。电力系统的安全隔离隔离变压器通过原副边无直接电气连接的特性,实现电路间的电气隔离,保护设备和人员安全,常用于医疗、精密电子等对安全性要求高的场景。提升能源利用效率高效变压器(如非晶合金变压器)可降低铁损和铜损,大型电力变压器效率通常达95%以上,减少能源浪费,助力实现节能减排目标。典型应用场景分类按用途分类包括电力变压器、配电变压器、电子变压器、隔离变压器等,分别用于电力系统输配电、工业与民用配电、电子设备供电、电气隔离等场景。按冷却方式分类分为干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器,干式适用于防火要求高的场所,油浸式常用于大型电力系统。按相数分类有单相变压器、三相变压器、多相变压器,单相变压器用于单相电源供电,三相变压器广泛应用于三相电力系统,提供三相交流电能。按铁芯或线圈结构分类包含芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯等)、壳式变压器、环型变压器、金属箔变压器等,不同结构适用于不同功率、效率及安装空间要求。02电磁感应原理基础法拉第电磁感应定律定律核心内容
法拉第电磁感应定律指出:闭合回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通量变化率成正比,方向由楞次定律决定。其数学表达式为E=-NΔΦ/Δt,其中E为感应电动势,N为线圈匝数,ΔΦ/Δt为磁通量变化率。磁通量变化的两种形式
磁通量变化可通过两种方式实现:一是磁场强度变化(如交变电流产生交变磁场),二是线圈与磁场相对运动(如导体切割磁感线)。在变压器中,主要依赖前者实现能量传递。楞次定律的作用
楞次定律阐明感应电动势的方向:感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。这一规律确保了能量守恒,在变压器中表现为副边电流产生的磁通会削弱原边磁通,促使原边电流相应增大以维持磁通量稳定。与变压器的关联性
变压器原边线圈通入交流电产生交变磁通,穿过副边线圈时,根据法拉第电磁感应定律,副边产生感应电动势,实现电压变换。其电压比公式U1/U2=N1/N2即源于此定律,是变压器工作的理论基础。互感现象与能量传递
互感现象的定义互感现象是指两个或多个线圈通过磁场相互耦合时,其中一个线圈中的电流变化会在其他线圈中产生感应电动势的现象。
变压器中的互感作用变压器中,原边线圈通入交变电流产生交变磁场,通过铁芯传递到副边线圈,使副边线圈感应出电动势,实现电能传递,原、副边线圈仅有磁耦合无电联系。
能量传递的过程变压器能量传递流程为:原边电能转化为磁场能量,磁场能量通过铁芯耦合到副边线圈,再转化为副边电能,传递中频率保持与原边电源频率一致。
理想变压器的能量守恒理想变压器假设无损耗,输入功率等于输出功率,即U1I1=U2I2,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,实现能量高效传递。楞次定律的应用意义维持磁通量稳定性楞次定律指出感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化,这一特性使变压器铁心中的主磁通在负载变化时保持基本恒定,确保电压变换的稳定性。限制过大电流当变压器空载合闸或负载突变时,楞次定律通过感应电动势抑制电流的急剧增大,保护绕组免受过大电流的冲击,提升设备运行安全性。提高能量转换效率通过阻碍磁通变化,楞次定律减少了铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗,使变压器在能量传递过程中保持较高效率,通常工业变压器效率可达95%以上。保障电力系统稳定在电力系统中,楞次定律使变压器能够平滑响应负载变化,避免电压波动和电流冲击,为电网的稳定运行提供了重要的电磁约束机制。03变压器基本结构组成磁路核心:铁芯结构与材料
01铁芯的材料特性与选型铁芯通常采用含硅量较高的硅钢片叠压而成,厚度常见为0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有绝缘漆以减少涡流损耗。现代变压器多使用冷轧硅钢片,其磁导率高、磁滞损耗低,可有效提升能量转换效率。
02铁芯的基本结构组成铁芯由铁芯柱和铁轭两部分构成,铁芯柱用于套设绕组,铁轭则将铁芯柱连接形成闭合磁路。这种结构设计能增强磁场强度,确保磁通高效传导,是变压器实现电磁感应的核心磁路部分。
03典型铁芯结构形式铁芯结构主要有心式和壳式两种基本形式。心式结构中绕组包围铁芯柱,工艺简单、应用广泛;壳式结构则是铁芯包围绕组,具有机械强度高、抗短路能力强等特点,适用于特定场景。
04铁芯的损耗控制措施为降低铁芯损耗,采用薄硅钢片叠压并涂覆绝缘漆的方式,可减少涡流损耗;选用高导磁材料则能降低磁滞损耗。这些措施使得铁芯在交变磁场中保持较低的能量损失,保障变压器高效运行。电路部分:绕组设计与分类
绕组的材质与绝缘要求绕组是变压器的电路核心,通常采用高导电率的铜或铝导线绕制,导线表面包裹绝缘漆或绝缘纸以实现匝间绝缘。
基本结构形式:同心式与交叠式同心式绕组中,高、低压绕组同轴心套在铁芯柱上,低压绕组通常靠近铁芯以简化绝缘;交叠式绕组又称饼式绕组,高低压绕组沿铁芯柱高度方向交替排列,机械强度较高,适用于壳式变压器。
按功能分类:原边与副边绕组原边绕组(初级绕组)接交流电源,通过电流产生交变磁场;副边绕组(次级绕组)与负载相连,通过电磁感应接收磁场能量并输出感应电动势,实现电能传递。
特殊绕组类型:自耦与分裂绕组自耦变压器的原、副边绕组共用部分线圈,具有结构简单、效率高的特点;分裂绕组变压器具备一个高压绕组和两个低压绕组,适用于需要两路独立供电的厂用电系统,提高供电可靠性。绝缘系统与绝缘材料绝缘系统的组成与作用变压器绝缘系统包括绕组间绝缘、绕组与铁芯间绝缘、引线绝缘及套管绝缘等,作用是隔离不同电位的导电部分,防止短路和漏电,保障设备安全运行。主要绝缘材料类型及特性常用绝缘材料有绝缘漆(如聚氨酯漆、聚酯漆,用于导线绝缘)、绝缘纸/绝缘布(用于层间绝缘)、绝缘油(兼具绝缘和冷却作用,需高击穿电压)、陶瓷套管(用于引出线绝缘,电压等级越高伞裙级数越多)。绝缘材料的性能要求绝缘材料需具备高绝缘强度、良好耐热性(如A级105℃、B级130℃、H级180℃)、耐老化性和机械强度,以适应变压器运行中的电场、温度和机械应力环境。典型绝缘结构设计同心式绕组中,低压绕组靠近铁芯,高压绕组套在外侧,两者间加绝缘层和油道;交叠式绕组采用饼式结构,层间垫绝缘纸,增强机械强度和散热,适用于壳式变压器。冷却装置与散热设计冷却装置的核心作用冷却装置是变压器安全运行的关键保障,通过散热降低因铜损、铁损产生的热量,防止绝缘材料老化,确保设备在额定温度范围内稳定工作。常见冷却方式分类按冷却介质和方式可分为:干式(自冷)变压器、油浸(自冷/风冷/水冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器,其中油浸式和干式为电力系统主流应用类型。油浸式冷却系统结构由油箱、散热器、储油柜及冷却风扇(风冷式)或油泵(水冷式)组成,变压器油兼具绝缘和散热功能,通过油的自然对流或强制循环将热量传递至外界。干式变压器散热特点采用空气自冷或强迫风冷,绕组裸露于空气中,依赖绝缘材料耐高温特性(如环氧树脂浇注),适用于防火要求高的场所(如高层建筑、医院),维护方便但散热效率较油浸式低。散热设计关键参数设计需考虑额定容量、损耗功率、环境温度等因素,通过优化散热器面积、油道结构或风扇功率,确保温升不超过绝缘等级限制(如A级105℃、H级180℃)。辅助保护组件功能
气体继电器:故障监测核心安装于油箱与储油柜连接管道中,当内部发生绝缘击穿、匝间短路等故障时,通过检测油流速度和气体浓度,触发信号报警或断路器跳闸,实现瓦斯保护功能。
压力释放装置:安全泄压保障包括防爆管和压力释放阀,当变压器内部因故障产生大量气体导致压力骤升时,迅速开启释放压力,防止油箱破裂引发油泄漏或爆炸事故,保护设备安全。
吸湿器:油质干燥维护与储油柜相连,内部填充硅胶等吸附剂,可吸收进入储油柜空气中的水分和杂质,防止变压器油受潮劣化,保持绝缘油的良好绝缘性能。
净油器:油质净化装置利用油的温差对流原理,使油流经内置吸附剂(如硅胶、活性氧化铝),吸附油中水分、酸和氧化物等杂质,净化油质,延长变压器使用寿命。
测温装置:运行状态监控实时监测变压器油温,包括顶层油温、绕组温度等,当温度超过设定阈值时发出警报,提醒运维人员及时处理,防止设备因过热损坏。04工作原理深度解析单相变压器工作流程
初级绕组建立交变磁场当单相变压器的初级绕组接入交流电源后,交变电流通过绕组,根据安培定则在铁芯中产生交变磁通Φ,其大小和方向随电源频率周期性变化。
铁芯传导并集中磁场铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成,形成闭合磁路,将初级绕组产生的磁场集中并高效传导至次级绕组,同时通过硅钢片的特性减小磁滞损耗和涡流损耗。
次级绕组感应产生电动势交变磁通穿过次级绕组,根据法拉第电磁感应定律,在次级绕组中感应出交变电动势e₂,其大小与绕组匝数N₂及磁通变化率成正比,公式为e₂=-N₂dΦ/dt。
能量传递与电压变换次级绕组感应电动势形成输出电压U₂,其与初级电压U₁的关系遵循匝数比规律U₁/U₂=N₁/N₂。当N₂>N₁时为升压变压器,N₂<N₁时为降压变压器,实现交流电压的变换与能量传递。电压变换基本公式推导
基于法拉第电磁感应定律的推导根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E与磁通量变化率成正比,公式为E=-N(dΦ/dt),其中N为线圈匝数,Φ为磁通量。对于变压器原边绕组,感应电动势E₁=-N₁(dΦ/dt);副边绕组感应电动势E₂=-N₂(dΦ/dt)。
原副边电压与匝数关系公式忽略原副边绕组内阻抗压降,原边电压U₁≈E₁,副边电压U₂≈E₂。联立可得U₁/U₂=N₁/N₂,即变压器原副边电压之比等于匝数之比,该比值称为变比K,K=N₁/N₂。
升压与降压变压器的判定条件当变比K=N₁/N₂<1时,N₂>N₁,U₂>U₁,为升压变压器;当K>1时,N₂<N₁,U₂<U₁,为降压变压器。例如电力传输中,升压变压器将发电机输出的10kV升至220kV,变比K=10/220=1/22。
理想变压器的功率守恒关系理想变压器忽略铜损、铁损及漏磁通,输入功率P₁等于输出功率P₂,即U₁I₁=U₂I₂。结合电压比公式可得电流比I₁/I₂=N₂/N₁=1/K,表明原副边电流与匝数成反比。电流变换关系与功率守恒
电流与匝数的反比关系根据能量守恒原理,理想变压器原边与副边的视在功率相等,即U₁I₁=U₂I₂。结合电压比公式U₁/U₂=N₁/N₂,可推导出电流比I₁/I₂=N₂/N₁,表明原副边电流与匝数成反比。
升压与降压时的电流特性升压变压器(N₂>N₁)副边电压升高,电流减小,适用于远距离输电以降低线路损耗;降压变压器(N₂<N₁)副边电压降低,电流增大,满足工业与民用设备的低电压大电流需求。
功率守恒的实际意义理想状态下变压器输入功率等于输出功率,但实际运行中存在铜损(线圈电阻发热)和铁损(磁滞与涡流损耗),效率通常为95%-99%。例如1000kVA变压器满载时,实际输出功率约950-990kVA。阻抗变换原理与应用
阻抗变换的基本概念阻抗变换是变压器的重要功能之一,指通过改变原、副边绕组的匝数比,将负载阻抗值转换为输入电路所需的等效阻抗值,以实现电路的阻抗匹配。
阻抗变换公式推导设负载阻抗为|Z|,原边等效阻抗为|Z'|,匝数比为k=N1/N2,则等效阻抗公式为|Z'|=k²|Z|。推导依据:|Z'|=U1/I1=(kU2)/(I2/k)=k²U2/I2=k²|Z|。
阻抗匹配的工程意义在电子电路中,通过阻抗匹配可使信号源输出功率最大化、传输效率最高。例如音频功率放大器与扬声器间需通过输出变压器匹配阻抗,确保功率有效传输。
典型应用场景举例通信系统中,射频电路常用变压器将天线阻抗(如50Ω)匹配到传输线阻抗;电力系统中,自耦变压器通过调节匝数比实现不同电压等级线路的阻抗匹配,减少无功损耗。三相变压器工作特性
电压变换特性三相变压器的电压变换遵循匝数比规律,线电压比等于对应绕组的匝数比,即U₁/U₂=N₁/N₂。对于Y/Δ联结,高压侧线电压为相电压的√3倍,低压侧线电压等于相电压,设计时需根据联结组号调整匝数比以满足额定电压要求。
电流变换特性在忽略损耗的理想情况下,三相变压器输入与输出的视在功率相等,即S₁=S₂。线电流比与匝数比成反比,且与绕组联结方式相关:Y形联结时线电流等于相电流,Δ形联结时线电流为相电流的√3倍,实际运行中电流大小由负载功率和输出电压决定。
阻抗变换特性三相变压器可实现阻抗匹配,负载阻抗折算值与匝数比的平方成正比。对于Y/Y联结,等效阻抗Z₁=k²Z₂(k为相电压比);对于Y/Δ联结,等效阻抗需考虑线电压与相电压的关系,折算公式为Z₁=3k²Z₂,以确保原边电路获得匹配的阻抗值。
运行效率特性三相变压器的效率为输出有功功率与输入有功功率之比,主要受铜损和铁损影响。铜损与负载电流的平方成正比,铁损与电源电压和频率相关,在额定负载附近效率最高,大型电力变压器效率通常可达95%以上,且功率越大效率越高。
联结组标号特性联结组标号表征高、低压侧电压的相位关系,由绕组联结方式和相位移决定,如Y/Δ-11表示高压侧Y形联结、低压侧Δ形联结,低压侧线电压滞后高压侧线电压330°(或超前30°)。不同标号的变压器不能并联运行,以免产生环流损坏设备。05技术参数与性能指标额定容量与额定电压额定容量的定义与单位额定容量(Sₙ)是指变压器在规定使用条件下,长期连续运行时允许输出的最大视在功率,单位为伏安(VA)或千伏安(kVA)。它体现了变压器的功率传输能力,是变压器的核心技术参数之一。额定容量的特性在理想情况下,变压器原、副边的额定容量相等,即原边输入的视在功率等于副边输出的视在功率。对于单相变压器,额定容量Sₙ=UₙIₙ;对于三相变压器,额定容量Sₙ=√3UₙIₙ(其中Uₙ为线电压,Iₙ为线电流)。额定电压的定义额定电压是指变压器在额定运行状态下,原、副边绕组两端应施加的电压值。原边额定电压(U₁ₙ)是指施加在初级绕组上的电源电压,副边额定电压(U₂ₙ)是指原边施加额定电压时,副边绕组的空载电压。额定电压的标注与意义额定电压通常标注在变压器的铭牌上,例如“10kV/0.4kV”表示该变压器原边额定电压为10kV,副边额定电压为0.4kV。它是选择和使用变压器的重要依据,确保变压器在额定电压下安全、高效运行,避免因电压过高或过低导致设备损坏或性能下降。额定电流与变比计算
额定电流的定义与计算额定电流是指变压器在额定容量和额定电压下允许长期通过的最大电流,单位为安(A)。单相变压器额定电流计算公式为:I=S/U;三相变压器额定电流计算公式为:I=S/(√3×U),其中S为额定容量(kVA),U为额定电压(kV)。
变比的定义与表达式变比(k)是指变压器原边绕组匝数(N)与副边绕组匝数(N)之比,即k=N/N。根据电磁感应定律,变比等于原边额定电压(U)与副边额定电压(U)之比,即k=U/U。
电流与匝数的关系在理想变压器中,原边与副边的视在功率相等,即UI=UI。结合变比公式可得电流与匝数成反比关系:I/I=N/N=1/k,即原边电流与副边电流之比等于匝数比的倒数。
实际应用中的变比选择变比选择需根据电力系统电压等级需求确定。例如,将10kV高压降为0.4kV低压的配电变压器,其变比k=10/0.4=25;而用于远距离输电的升压变压器,变比通常为110kV/220kV(k=0.5)或220kV/500kV(k=0.44)等,以减少线路损耗。效率特性与损耗分析
效率的定义与计算变压器效率是输出功率与输入功率的比值,用公式η=P₂/P₁×100%表示。理想变压器效率为100%,实际因存在损耗效率低于100%,通常功率越大效率越高,大型电力变压器效率可达95%以上。
铜损的产生与影响铜损是由线圈电阻引起的损耗,当电流通过线圈电阻时发热消耗电能。其大小与电流平方和线圈电阻成正比,负载电流增大时铜损增加,是变压器负载损耗的主要部分。
铁损的组成与降低措施铁损包括磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是交变磁场使硅钢片内部分子摩擦发热导致;涡流损耗是铁芯中产生的旋涡状感应电流使铁芯发热。采用含硅量高的薄硅钢片叠压铁芯并涂绝缘漆,可有效减少铁损。
影响效率的主要因素影响变压器效率的因素主要有负载大小、铁芯材质、绕组电阻、工作温度等。负载在额定容量附近时效率较高,轻载或过载时效率下降;优质铁芯和低电阻绕组能降低损耗,提高效率。绝缘电阻与温升限值
绝缘电阻的定义与作用绝缘电阻是指变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能指标,其高低与绝缘材料性能、温度及潮湿程度有关,是衡量设备绝缘状态的重要参数。
绝缘电阻的测试标准测试时通常采用兆欧表,根据电压等级选择合适量程,新投运或大修后变压器绝缘电阻应符合相关标准,如10kV变压器绝缘电阻一般不低于300MΩ。
温升限值的基本概念温升限值是指变压器在额定工况下,各部件温度与环境温度的允许温差,是保证绝缘材料寿命和设备安全运行的关键指标,不同绝缘等级对应不同限值。
不同绝缘等级的温升要求常见绝缘等级中,A级(105℃)温升限值为60K,B级(130℃)为70K,H级(180℃)为125K,实际运行中需通过测温装置监控,防止超温损坏绝缘。06变压器分类与结构形式按相数分类:单相与三相单相变压器:结构与特点单相变压器由一个铁芯和两个绕组构成,输入与输出均为单相交流电。其结构简单、体积小巧,适用于小功率场景,如家庭用电设备、电子仪器电源等。三相变压器:结构与特点三相变压器通常采用三相三铁芯柱或三相五铁芯柱结构,三个绕组分别套在铁芯柱上,输入输出为三相交流电。具有容量大、效率高、供电稳定的特点,广泛应用于电力系统输配电。单相变压器典型应用场景主要用于居民家庭用电(如220V电压变换)、小型家电、照明设备及电子设备的电源转换,常见容量范围从几百伏安到几十千伏安。三相变压器典型应用场景适用于工业生产、大型电力系统,如工厂动力供电(380V)、变电站输配电等。中大容量三相变压器多采用三相三柱式设计,大容量变压器因运输限制常选用三相五柱式以降低高度。按冷却方式分类:干式与油浸式干式变压器:空气自冷的绝缘设计干式变压器以空气为冷却介质,绕组采用环氧树脂浇注或浸渍绝缘材料,适用于防火要求高的场所如高层建筑、医院。其冷却方式为自冷(AN)或风冷(AF),无需绝缘油,维护简便但散热效率较低,容量通常在2500kVA以下。油浸式变压器:绝缘油的双重作用油浸式变压器将铁芯和绕组浸入绝缘油中,油既作为绝缘介质又通过对流实现散热。按冷却方式可分为油浸自冷(ONAN)、油浸风冷(ONAF)和强迫油循环冷却(OFAF),适用于户外变电站和大容量电力传输,典型容量可达10000kVA以上,需配备储油柜和散热器。两类变压器的核心差异对比干式变压器具有无火灾风险、安装灵活的优点,但成本较高且损耗略大;油浸式变压器散热性能好、容量大、成本低,但存在漏油和火灾隐患,需定期检测油质。选择时需综合考虑场所安全性、容量需求及维护条件。按用途分类:电力与特种变压器
电力变压器:电力系统核心设备电力变压器是电力系统输配电的关键设备,主要用于改变交流电压等级,实现电能的高效传输与分配。按功能可分为升压变压器和降压变压器,前者将发电厂输出的低压电能升至高压以减少输电损耗,后者则将高压电能降至用户所需的低压(如380V工业用电、220V民用用电)。
特种变压器:特定场景专用设备特种变压器针对特定应用场景设计,具备特殊功能。常见类型包括电子变压器(如手机充电器中的小型低压变压器)、干式变压器(适用于高层建筑、医院等防火要求高的场所)、整流变压器(用于工业电解、电镀等直流供电场景)、隔离变压器(实现电气隔离,保障安全)等,满足不同行业的个性化需求。铁芯结构类型:心式与壳式
心式铁芯结构特点心式铁芯由铁芯柱和铁轭组成闭合磁路,绕组套装在铁芯柱上,结构简单,工艺性好,中大型电力变压器多采用此结构。
壳式铁芯结构特点壳式铁芯将绕组包围在铁芯中间,磁路分布更均匀,机械强度高,常用于小容量变压器及电子设备中的变压器。
心式与壳式铁芯应用对比心式铁芯因制造简便、成本较低,广泛应用于电力系统中的三相变压器;壳式铁芯则在高频变压器、仪器仪表等小型设备中优势明显。07运行特性与能量损耗空载运行特性分析空载运行的定义变压器空载运行是指一次绕组接入额定交流电压,二次绕组开路(不接负载)的工作状态。此时二次侧电流为零,一次侧仅流过空载电流。空载电流的组成与特点空载电流主要由磁化电流和铁损电流组成,其中磁化电流用于建立铁芯中的主磁通,铁损电流用于补偿铁芯的磁滞损耗和涡流损耗。空载电流通常较小,约为额定电流的2%-10%,且波形近似为正弦波(在正弦电压激励下)。主磁通与漏磁通特性空载时,一次绕组产生的磁通绝大部分通过铁芯闭合,称为主磁通,是能量传递的媒介;少量仅与一次绕组交链的磁通称为漏磁通,不参与能量传递。主磁通与电压、频率及匝数相关,其最大值基本恒定;漏磁通与电流成正比。空载损耗的构成空载损耗主要包括铁损,即磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是由于铁芯中磁场方向周期性变化,导致磁畴反复转向摩擦发热产生的损耗;涡流损耗是铁芯在交变磁场中产生感应电流(涡流)而引起的发热损耗。铁损与电源频率、磁通密度及铁芯材料有关,与负载大小无关。空载时的电压关系根据电磁感应定律,一次侧感应电动势E1≈4.44fN1Φm,二次侧感应电动势E2≈4.44fN2Φm,电压比U1/U2≈N1/N2(忽略绕组电阻和漏抗压降)。此时二次侧空载电压U20≈E2,其大小由匝数比决定。负载运行
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