简述变压器的工作原理

    变压器的基本原理是电磁感应原理。是“电生磁、磁生电”现象的一个具体应用。现以单相双绕组（或三相中一相）变压器为例来说明，如图1所示，它由两个绕组和一个铁芯组成。

    图1    变压器工作原理图

    当匝数N1的一次绕组（可以是高压侧，也可以是低压侧）接到频率为f，电压为U1的交流电源时，很小的励磁电流I0就在铁芯中产生主磁通，以及经铁芯外回路中漏磁通Φ0交变的在一、二次绕组中感应出电动势E1和E2，二次绕组ax就有电压U2。当二次绕组接有负载zL时，就有二次电流I2流过，而此时的一次电流就由空载时的I0增加到I1。当忽略绕组电阻和漏磁电抗时，由法拉第电磁感应定律可得

   U1=E1=4.44fN1Φm=4.44 fN1BmS

   U2=E2=4.44 fN2Φm=4.44 fN2BmS

式中f-频率；

   N1、N2-分别为一、二次绕组的匝数；

   Qm-主磁通的最大值；

   Bm-主磁感应强度的最大值；

   S-铁芯截面积。

    如令变比    k=U1/U2

即    U1/U2=N1/N2=k

    可见，一、二次绕组的电压比就等于匝数比。因此，只要改变两个绕组中任一个的匝数，就可改变一、二次绕组的电压比，从而实现改变电压的目的。

    当二次绕组接有负载zL时，二次绕组就有电流I2流过，一次绕组电流由I0变为I1，根据磁势平衡方程式

   

    由于外加电压U1不变，Φ不变（空载时和负载时主磁通稍有不同），I0N1不变，所以当二次电流I2改变时，一次电流I1就要随着改变。当忽略（I0N1）时，磁势平衡方程式就成为1N1+2N2=0，即

   

可见，电流的变换关系与电压的变换关系正好相反。

    一、二次绕组的容量关系S1=I1U1≈S2=I2U2。

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