變壓器無負載情況下初級和次級會短路嗎?
先把變壓器輸入的是交流電,既然是交流電,那么其電流方向就會在固有頻率范圍內,是由正弦波形由零到正的最大值再回到零,在完成正半個星期的變換之后,再從零到負的最大值重新回到零值,完成一次變換,在中國的交流電流頻率為50HZ。
引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)電話:189 1886 3098(微信同號)
在無負載條件下,變壓器初級不出現(xiàn)短路現(xiàn)象:
一般情況下,變壓器線圈是由銅線等效于導線,導線是有電阻的,其電阻公式為R=ρ*l/s,ρ為電阻率,l為導體的長度,s為導線的橫截面積。
假定變壓器中220VAC轉24VAC,其主繞組匝數(shù)為1000,則次級繞組匝數(shù)為109,分別繞組在鐵心上,假定平均繞組長度為20cm,則繞組導線總長度為200米,在常溫條件下,銅的電阻率為0.0178Ω.m。那么導通電阻R=0.0178*200/0.25=14.24Ω。螺旋阻力相對較小。
但變壓器初級線圈屬于感性負載,因此,變壓器鐵芯磁回路平均長度l,變壓器鐵芯磁導率μNS/l,在感應電流和線圈上都可以看到匝數(shù)N,變壓器鐵芯磁回路平均長度是S,變壓器鐵心磁回路平均長度是l,變壓器鐵芯磁導率μ
按照感抗公式XL=2πfL,其中f為頻率,L為電感量,在50HZ為220V的交流電頻率為50HZ,假定主線圈電感量是2H,其中感抗XL=2*3.14*50*2=628(Ω),
從上面的計算中,得到了一個感應線圈的阻抗R為14.24Ω,感抗XL=628Ω,那么這個電感線圈的總阻抗是Z=(R+XL)=628.2(Ω)。
初級線圈的電流是I=220V/628.2Ω=0.35A,而銅絲則可以完全承受0.35A的電流,因此初級線圈可以正常工作。
在交流電通過變壓器初級線圈時,由于硅鋼片鐵心的存在而產(chǎn)生感應器,其最大特點是允許直流電通過,而不允許交流電通過。因此交流電通過時會產(chǎn)生阻抗,正因為此阻抗的存在交流電流通過變壓器初級,也不會發(fā)生短路。交流電流經(jīng)變壓器初級線圈的作用即產(chǎn)生交變磁場,流過的電流又稱為勵磁電流,主要用于次級線圈切割磁力線產(chǎn)生交流電壓做能量轉換。若變壓器沒有硅鋼片鐵心,則由于電流過大,交流線圈將立即燒壞。
假如直流電流穿過鐵心的線圈只會產(chǎn)生電磁力,并不產(chǎn)生交變磁場,這時線圈本身的電阻值就會變成負載,因此經(jīng)常被用在電磁鐵的應用中,例如磨床上的電磁吸盤,直流繼電器的吸引線圈。那我們把電磁鐵放在交流上行嗎?回答是可以的,但是為了消除噪聲,必須做一個短路環(huán)。例如,經(jīng)常使用交流接觸器的吸引線圈。這些應用既不在線圈上加載,也不會燒壞。
一般情況下,變壓器線圈是由銅線等效于導線,導線是有電阻的,其電阻公式為R=ρ*l/s,ρ為電阻率,l為導體的長度,s為導線的橫截面積。
假定變壓器中220VAC轉24VAC,其主繞組匝數(shù)為1000,則次級繞組匝數(shù)為109,分別繞組在鐵心上,假定平均繞組長度為20cm,則繞組導線總長度為200米,在常溫條件下,銅的電阻率為0.0178Ω.m。那么導通電阻R=0.0178*200/0.25=14.24Ω。螺旋阻力相對較小。
但變壓器初級線圈屬于感性負載,因此,變壓器鐵芯磁回路平均長度l,變壓器鐵芯磁導率μNS/l,在感應電流和線圈上都可以看到匝數(shù)N,變壓器鐵芯磁回路平均長度是S,變壓器鐵心磁回路平均長度是l,變壓器鐵芯磁導率μ
按照感抗公式XL=2πfL,其中f為頻率,L為電感量,在50HZ為220V的交流電頻率為50HZ,假定主線圈電感量是2H,其中感抗XL=2*3.14*50*2=628(Ω),
從上面的計算中,得到了一個感應線圈的阻抗R為14.24Ω,感抗XL=628Ω,那么這個電感線圈的總阻抗是Z=(R+XL)=628.2(Ω)。
初級線圈的電流是I=220V/628.2Ω=0.35A,而銅絲則可以完全承受0.35A的電流,因此初級線圈可以正常工作。
有負載情況下變壓器次級會發(fā)生短路現(xiàn)象:
如果直接通220V直流電壓,會發(fā)生什么情況?按照I=U/R=220V/14.24Ω=15.4A,電流嚴重超標,線圈發(fā)熱燒斷!