登陆注册
14627000000013

第13章 变压器

两个(或多个)有互感耦合的静止线圈的组合叫做变压器。变压器的通常用法是一个线圈接交变电源,而另一线圈接负载,通过交变磁场把电源输出的能量传送到负载中。

1.变压器的分类

(1)电力变压器

这种变压器适用于输电网路。因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方,所以远距离输电时,就要利用变压器升高电压以减小电流。这种高电压经高压输电线传送到城市、农村后,再用降压变压器逐级把电压降到380伏特和220伏特,供一般的用电户使用。通常情况下,电力变压器的容量较大。

(2)电源变压器

不同的电子仪器和设备以及同一仪器电路的不同部位往往需要各种不同的电压,如电子管的灯丝电压是6.3伏特,其阴极电压需要300伏特;各种晶体管的集电极工作电压是几伏至几十伏;示波管的加速极电压达3000伏特等等。通常都用电源变压器将220伏特的市电电压变到各种需要电压。

(3)耦合变压器

所谓耦合,在物理学上指两个或两个以上的体系或两种运动形式之间通过各种相互作用而彼此影响以至联合起来的现象,例如两个线圈之间的互感是通过磁场的耦合。无线电线路中常用作极间耦合的变压器,如收音机的中周、输入变压器、输出变压器都属于这一类,称为耦合变压器。耦合变压器的作用是多方面的,它还可以用来达到阻抗匹配等。

(4)调压变压器

这一变压器,也可称为“自耦变压器”。在生产和科学研究中,常需要在一定范围内连续调节交变电压,供这种用途的变压器叫做调压变压器。一般而言,调压变压器就是一个带有铁心的线圈,线圈由漆包线绕成,以便滑动触点能在各匝上移动,从而在两端获得可调的交流电压。对于大容量的调压变压器来说,同样可以用于输电网路,达到调节电网中的电压的目的。

2.交流电整流

交流电整流,也就是将交流电变成直流电的过程。整流可分为半波整流、全波整流、桥式整流等几种形式。通常情况下,整流装置都是利用电子管和晶体二极管的单向导电的性能来整流的。例如,用锗、硅等半导体材料做成的整流器,已在许多方面得到广泛应用。为了适应较高电压的整流,可将许多单个整流器串联在一起封在一块绝缘材料中,称之为“硅堆”。

整流器可除去交流负半周的波形,使交流变成脉动直流。这样一来,通过整流后的输出波形,只含有正弦波的正半周波形。一个理想的整流器可视为一个开关,正半周的交流输入时,就会有电压输出,如同开关接通一样;与之相反,如果负半周交流输入,则无电压输出,也就相当于开关切断一样。所以当正半周的交流输入时,此开关的有效电阻为0;而在负半周的交流输入时,有效电阻为无穷大。然而实际上的整流器,并没有如此理想化,但相差不远。电子管整流器未导电时,其电阻相当大,此时的电阻称为逆向电阻;整流器导电时,其电阻很小,此时的电阻为顺向(正向)电阻。

在任何情况下,所有的整流器都只允许一个方向导电。此种特性称为单向传导或单向特性。我们知道的二极管(包括晶体管)就具有此种单向特性。任何含有射极或阴极及集极或阳极的电子零件,都称为二极体(包括电子二极管和晶体二极管)。因为二极体中的电子只能向一个方向流。故所有二极体都有整流特性。

交流电整流可分为以下几种:

(1)半波整流

半波整流在整流时,通过整流器的只是交变电流的一个半周。半波整流是最简单的整流器,但效率很低,欲想将其整流出的电流波形变为平滑也比较困难。当有电流流动的正半周时,输出波形的瞬时振幅,完全随输入交流波形的正半周的波形而变。所以在交流输入电压的正半周时,通过晶体管电流的波形,完全与交流输入电压的波形相同。由于只有输入交流电压的正半周输出,输入电压的一半就被损失了。因此半波整流的效率较低,半波整流器的另一缺点,就是输出的脉冲电压及电流的频率与交流输入电压的频率相同。要消除其脉动,加滤波器是必不可少的,这样一来,可以使整流器的输出成为平稳的直流。

(2)全波整流

全波整流是一种对交流整流的电路。在该整流电路中,在半个周期内,电流流过一个整流器件(比如晶体二极管),而在另外一个半周内,电流流经第二个整流器件,并且两个整流器件的连接能使流经它们的电流以同一方向流过负载。

(3)桥式整流

桥式整流是一个全波整流,可变交流电压为较高直流电压,它不需要变压器有中心抽头。在实际的桥式整流电路中,四个整流器连接成一个整体,由外面联成桥式电路(即只要外面留出四个接线点,其中两头接电源,两头接负载)。桥式整流克服了半波整流和全部整流的利用率不高的缺点。在无线电技术和电气工程中广泛采用桥式整流电路。

3.三相交流电

一般家庭用电均为单相交流电,然而电流的大规模生产和分配以及大部分工业用电,则都是以三相交流电路的形式出现。高压输电线,通常是四根线(称为三相四线,其中有一条线为中线)。本质上还是三根导线载负着强度相等、频率相同、而相互间具有120℃相位差的交流电。所以代表这三根导线电压变化的曲线为相同频率的正弦波,位相互相错开三分之一个周期。对这三根导线分别对接地线的电压叫做“相电压”,相电压和线电压对时间的变化以正弦曲线表示,峰值和有效值之间的关系完全与单相交流电之关系相同。

三相输电线的电压值常指线路电压的有效值。三相系统的主要优点在于三相电动机的构造简单而坚固。全世界均由这种电动机作为机械动力。

4.单相交流电

在电路中只具有单一的交流电压,在电路中产生的电流,电压都以一定的频率随时间变化。比如在单个线圈的发电机中(即只有一个线圈在磁场中转动)。在线圈中只产生一个交变电动势,这样的交流电便是单相交流电。

同类推荐
  • 忧国忧民(中华美德)

    忧国忧民(中华美德)

    青少年时期是品德形成的重要时期,对于以后的道德观的树立有着极大的影响,因此,从青少年时期就要给他们正确的引导,使之逐渐形成正确的道德认识、道德情感、道德行为和道德意志。本书通过故事告诉青少年孝、义、节、礼等传统道德规范和行为准则。在青少年学习传统文化的同时,也重新认识了”中国的美“。这对外来文化充斥审美和阅读的今天,有着一种增强民族自豪感,了解中华文化,从浮躁到宁静的”回归“的意义。《中华美德》便是从数不胜数的美德故事中摘取的具有代表性的事例,从孝敬父母、文明礼貌、诚实守信、正直无私、热爱祖国、立志发奋、友善互助等方面述说了一个动人的故事。希望故事中的精华能够滋养青少年纯洁的心灵。
  • 潘宫的预言⑥小王子的怪物侍从

    潘宫的预言⑥小王子的怪物侍从

    为了追寻怪兽的踪迹,斗鱼和同伴们空降到一片陌生的地带。没想竟无意闯进了安洛蒂亚行宫,掺和进阴谋不断的皇室争斗。斗鱼来到了行宫旧址,幽暗寂静的走廊里不时传来桌椅挪动声。厚实的墙壁内缓缓探出一双青白手臂,小伙伴们一个接一个地神秘消失。虐待怪兽的暴戾王子和行事古怪的管家,躲在湖底的狰狞水龙与被人遗忘的黄金宝藏。究竟旧址里隐藏着什么秘密?怪兽的真实身份又是什么?正当他们一步步接近事情真相的时候,却遭遇王子的疯狂反扑。难道这个王子是假冒的?在重重压力下,伙伴们誓要将这个谜底揭开!
  • 格林童话全集5

    格林童话全集5

    《格林童话》产生于十九世纪初,是由德国著名语言学家,雅可布·格林和威廉·格林兄弟收集、整理、加工完成的德国民间文学。它是世界童话的经典之作,自问世以来,在世界各地影响十分广泛。格林兄弟以其丰富的想象、优美的语言给孩子们讲述了一个个神奇而又浪漫的童话故事。在国内,日本,台湾也有根据《格林童话》创作的故事集。
  • 精彩的假期——七天的假期

    精彩的假期——七天的假期

    青少年有他们自己的内心世界。看同龄人写的书,能激发兴趣;听同龄人的声音,能消除成长中的困扰。这是一系列经典、精致的故事,这些故事令青少年在少年时代就能以一种亲切的方式去贴近生活。《精彩的假期》精选当下最流行的青少年作品,以轻松幽默的笔调讲述一个个在假期里发生的故事,充分表现了当代少年儿童成长的快乐和烦恼,成功地塑造了一个个有个性、有责任心、有冒险精神的少年形象。通俗易懂的文字,经典有趣的故事雅致的文字点缀上精美的图片,搭配简短的文章,让每个故事犹如一朵晶莹剔透的雪花。《七天的假期》为该套丛书的分册。
  • 慧心巧思大赛场

    慧心巧思大赛场

    青少年是祖国的宝贵财富,是未来的希望,而科学技术是社会发展的第一生产力,如何提高自己的智力,怎样便捷地掌握科学文化知识,是摆在我们面前的重要课题。为了帮助青少年开启智力,拓展思路,我们根据青少年的特点,把高深复杂的各科知识趣味化、简单化,力求使青少年在快乐的学习中得到启迪,学到知识,增加智商。
热门推荐
  • tfboys之有你的十年

    tfboys之有你的十年

    简家千金如愿来到南开,后来小三只同时爱上了简雨梦,可是,简雨梦既然是当红明星上官雨沫?英国女王接见雨沫,只是为了看表演?诶呀,你说,辣么多男神喜欢雨沫,真是心有不甘呢!
  • 九道纪神

    九道纪神

    天地有三兆时,每时分三兆空,而我只是某个空间中渺小星球中的一人,砂砾蝼蚁,毫不存在!死亡后不再恐惧,重生后如蟒如龙,因为我不再是曾经的杨万里.开界元,创世录,平仙古,审众生!九重仙界,八大魔域,七方古途,六道轮生,我统统不愿!混元宇宙亿万时空我....只取神道!
  • 傲娇王爷的杀手妃

    傲娇王爷的杀手妃

    这是一个关于女强男强的爆笑故事,你准备好了吗?故事要开始了。杀手穿越有点萌,王爷霸气小傲娇。黎染,21世纪金牌杀手一枚,在家睡的好好的,再睁眼却是北帝王朝的九公主,懦弱无能,灵力测试为零,出生克死母妃,还要作为和亲公主远嫁他国?这都叫什么事?源启国大名鼎鼎的安王,驰聘沙场,战功赫赫,人人眼中的战神也是死神,一张俊美如嫡仙的脸庞更是赢得一众少女心。唯独她,却一心想逃离他。恩?做我的王妃别的女人求都求不来的好吗,她竟然不感兴趣?他唇角微笑神秘,“无论你跑到天涯海角,最后,你身边的人只会是我。”于是,某女就被放养了五年。
  • 都市狂神之崛起

    都市狂神之崛起

    程宇出身在一个平寒的家庭,没权没势,但是父母坚持让他上最好的学校,然而!在各种现实的欺压下,他的内心也在悄悄的变化着。。。。我要变强!!!
  • 重生之绝世壶仙

    重生之绝世壶仙

    曾经有一个水壶震惊了整个世界。穿越千山万水,拥有的是两个世界的力量。就算是屌丝,也会有出头的一天。不是只有高富帅才有奇遇,我一样可以有!且看一代壶仙舞动风云,傲视九天!
  • 宠妻入骨:妖孽皇子太缠人

    宠妻入骨:妖孽皇子太缠人

    父母惨死,大权旁落,眼睁睁的看着唯一的弟弟被人活活烧死,柳清漪恍然大悟,这一切,不过是场阴谋……叔叔的宽厚,婶婶的疼爱,姐妹的友善,只不过是为了她手中的万贯家财。永安侯府,血影重重,,柳清漪重生而来,满腔怨愤,化作一把把利刃,踩着仇人的森森白骨,踏出一条锦绣之路。路人丙:大消息,皇上下旨,那疯小姐赐婚九皇子路人丁:我勒个去,疯子配草包,绝了!
  • 泪雨霖霖我们终不怨

    泪雨霖霖我们终不怨

    只道当时是寻常,没有去珍惜那过往的爱情,当爱情离开的时候,往往回首去想去追。爱情回来的时候我们会再一次的感到爱情的疲惫,疲惫的爱情会没有裂痕吗,这个裂痕有谁来补,还会像从前那一样吗?在爱情的道路上谁是谁的唯一,你我既然不是彼此的唯一,那在爱情的道路上我们就要经历很多的爱情,当我们再一次去曾经的爱人,会破镜重圆,永远的在一起吗?看主人公们如何的在分手又到重合的这段路上经历了什么,是什么让他们能重新又走到一起,有如何的战胜已经疲惫的爱情!
  • 医仙世家

    医仙世家

    世家中医世家仙,医病救人医病专;清末自出上等贤,麒麟显现下凡间;心善如自菩提殿,悬壶济世百姓安;众生脱离于苦难,舍生忘死亦心甘。
  • 犬夜叉之半妖崛起

    犬夜叉之半妖崛起

    犬夜叉同人yy。纯属个人意淫,若是动漫迷的朋友。走起!
  • 日录

    日录

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。