什么是变压器 低频变压器和高频变压器的区别

1. 什么是变压器？

变压器是利用电磁感应原理来进行变换交流电压的一种器件。变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。

2. 变压器是干什么用的？

变压器的主要作用是升高或降低交流电压，以得到想要的目标电压。在我们日常生活中，电从发电厂输送到千家万户里，给各式各样的家电供电。为降低远距离电力运输的损耗，发电厂输出的是高压电，高达几十万伏。但家电需要的电压是220伏，有些小电器仅需几十伏，这时，就需要通过变压器改变电压，以适应各种应用。

此外，变压器还有电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等功能。

3.变压器是如何工作的？工作原理是？

简单说变压器的工作原理就是“电生磁，磁生电”。

变压器的主要构件是线圈和铁芯（或磁芯），线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。

变压器通过电磁感应的原理来改变电压。当初级线圈通上交流电时，变压器铁芯产生交变磁场，次级线圈就产生感应电动势。这表明，两组线圈只有磁耦合没有电联系，但是次级线圈会与初级线圈一样，存在电动势。把次级线圈两端看成是一个新的电源，当次级线圈中的电路闭合就有交变电流产生。

4.变压器变压比怎么算？

变压器能改变电压，但具体改变了多少呢？

事实上，变压器的线圈的匝数比等于电压比，即：

U1/U2=N1/N2

式中U1、U2为初级、次级线圈的电压；N1、N2为初级、次级线圈的匝数。

变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的初级线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。因为初级、次级线圈中的φ是相同的。由法拉第电磁感应定律可知，初级、次级线圈中的感应电动势为：

e1=-N1dφ/dt

e2=-N2dφ/dt

由图可知：

U1=-e1

U2=e2

综合可得：

U1/U2=N1/N2

即变压器的线圈的匝数比等于电压比。例如：初级线圈是500匝，次级线圈是250匝，初级通上220V交流电，次级电压就是110V。

值得注意的是，变压器的线圈的匝数比等于电压比，这是理想情况下比值，说明理想变压器本身无功率损耗。但实际变压器总存在损耗，包括铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等。

5.变压器有哪些类型？

从电压分类：有低压变压器、高压变压器、超高压变压器；

从结构分类，有双绕组变压器，多绕组变压器，分裂变压器，自偶变压器；

从冷却方式分类：有空冷变压器、油冷变压器，水冷变压器（极少）；

从绝缘介质分类：有油浸变压器，干式变压器，气体绝缘变压器；

从相数分类：有单相变压器、三相变压器、分体变压器；

按用途分类：有电力变压器，专用电源变压器，调压变压器，测量变压器(电压互感器、电流互感器)，小型电源变压器(用于小功率设备)，安全变压器。

6.常用的变压器有哪些？

图源：华秋商城

7.变压器主要参数是什么？

额定频率：批变压器设计时所规定的运行频率。变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用。用ƒN 表示，单位赫兹（HZ）。我国规定额定频率为50HZ。

额定容量：指变压器工作状态下的输出功率，用视在功率表示。用SN 表示，单位为KVA或VA。

额定电压：指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。用UN表示，单位为KV或V。一次额定电压用UN1 表示，二次额定电压用UN2表示。

额定电流：指在额定容量和允许温升条件下，通过变压器一、二次绕组出线端子的电流，用IN表示，单位KA或A。一次绕组电流用IN1表示，二次绕组电流用IUN21 表示。

额定功率：在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。

8.变压器如何选型？

首先要调查用电地方的电源电压，用户的实际用电负荷和所在地方的条件，然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择。

那如何确定变压器的合理容量呢？

一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑，其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。

在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75～90%左右。运行中如实测出变压器实际承受负荷50小于%时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量应立即更换大变压器。

同时，在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，根据用电设备选择次级线圈的电压值，最好选为低压三相四线制供电。这样可同时提供动力用电和照明用电。

对于电流的选择要注意负荷在电动机起动时能满足电动机的要求(因为电动机起动电流要比下沉运行时大4～7倍)。

9.低频变压器和高频变压器的区别是？

根据变压器的工作频率不同，一般可以分成低频变压器和高频变压器。

两者的主要区别包括下面3点：

首先频率不同。日常生活中，工频交流电的频率是50Hz，我们把工作在这一频率下的变压器叫做低频变压器；而高频变压器的工作频率可达几十kHz到几百kHz。

其次，体积不同。输出功率相同的低频变压器与高频变压器，高频变压器的体积要比低频变压器要小很多。变压器在电源电路中算是个头比较大的元件，在保证输出功率的同时想要把体积做得小，就要使用高频变压器，所以在开关电源里都会用到高频变压器。

还有，芯所使用的材料不同。低频变压器的铁芯一般是使用很多片硅钢片堆叠而成的，而高频变压器的铁芯是用高频磁性材料（如：铁氧体）组成的。（所以高频变压器的铁芯一般叫做磁芯）

10.什么是变压器的铭牌？有哪些主要技术数据？

变压器的铭牌标明该台变压器的性能、技术规格和使用场合，用来满足用户的选用，通常选用注意的主要技术数据有：

(1)、额定容量的千伏安数。即额定状态下变压器的输出能力。如单相变压器额定容量=U线×I线；三相变压器容量=U线×I线。

(2)、额定电压伏数。分别标明初级线圈的端电压和次级线圈的端电压(不接负载时)值。注意三相变压器的端电压指线电压U线值。

(3)、额定电流安培数。指在额定容量和允许温升条件下，初级线圈和次级线圈允许长期通过的线电流I线值。

(4)、电压比。指初级线圈额定电压与次级线圈额定电压之比。

(5)、接线方式。单相变压器仅有高低压各一组线圈，只供给单相使用，三相变压器则有Y/△式。除以上技术数据外，还有变压器的额定频率、相数、温升、变压器的阻抗百分比等。

编辑：黄飞