基础电子学 - 变压器类型

谈到变压器的分类，根据所用的铁芯、所用的绕组、使用地点和类型、电压等级等，变压器有很多种类型。

单相和三相变压器

根据所用的电源，变压器主要分为单相和三相变压器。

• 普通变压器是单相变压器。它有一个初级绕组和一个次级绕组，用于降低或增加次级电压。

• 对于三相变压器，三个初级绕组连接在一起，三个次级绕组连接在一起。

单个三相变压器优于三个单相变压器，以获得良好的效率，占用更少的空间，成本更低。但由于重型设备的运输问题，大多数情况下都使用单相变压器。

这些变压器的另一种分类是铁芯和壳型。

• 在壳型中，绕组位于铁芯环绕的单个支腿上。

• 在铁芯型中，它们缠绕在不同的支腿上。

通过查看下图可以清楚地了解差异。

变压器的分类也可以根据所用铁芯材料的类型进行。这些实际上是RF变压器，包含许多类型，例如空芯变压器，铁氧体磁芯变压器，传输线变压器和平衡不平衡变压器。平衡不平衡变压器用于RF接收器系统。主要类型是空芯和铁芯变压器。

空芯变压器

这是一种铁芯型变压器，其中绕组缠绕在非磁性条带上。磁通链通过初级和次级之间的空气作为铁芯形成。下图显示了一个空芯变压器。

优点

• 这些空芯变压器的磁滞和涡流损耗较低。
• 噪音低。

缺点

• 空芯变压器的磁阻高。
• 与铁芯变压器相比，空芯变压器的互感低。

应用

• 音频变压器。
• 高频无线电传输。

铁芯变压器

这是一种铁芯变压器，其中绕组缠绕在铁芯上。用铁作为核心材料，磁通链坚固而完美。这在实验室中很常见。下图显示了铁芯变压器的示例。

优点

• 它们具有非常高的磁导率。
• 铁芯变压器的磁阻低。
• 互感高。
• 这些变压器效率高。

缺点

• 与空芯变压器相比，这些变压器有点吵。
• 磁滞和涡流损耗比空芯变压器要大一点。

应用

• 作为隔离变压器。
• 高频无线电传输。

变压器也根据其使用的铁芯类型进行分类。一些变压器使用浸入油中的铁芯。这种油通过各种方法从外部冷却。这种变压器被称为湿芯变压器，而其他变压器，如铁氧体铁芯变压器、层压铁芯变压器、环形铁芯变压器和铸造树脂变压器，则被称为干芯变压器。

根据绕线技术的类型，我们还有另一种非常流行的变压器，称为自耦变压器。

自耦变压器

这种类型的变压器在我们的电气实验室中最为常见。这种自耦变压器是原始变压器的改进版本。采用单绕组，两侧均连接到电源和地。另一种可变抽头是通过其运动形成变压器的次级。

下图显示了自耦变压器的电路。

如图所示，单个绕组在变压器中提供初级和次级。绘制次级绕组的各种抽头以选择次级侧的各种电压水平。

如上所示，初级绕组从 A 到 C，次级绕组从 B 到 C，而可变臂 B 会变化以获得所需的电压水平。实用的自耦变压器如下图所示。

通过旋转上面的轴，次级电压可调整到不同的电压水平。如果施加在点 A 和 C 之间的电压为 V1，则该绕组中每匝的电压为

$$每匝电压\:=\:\:\frac{V_{1}}{N_{1}}$$

现在，施加在点 B 和 C 之间的电压为

$$V_{2}\:\:=\:\:\frac{V_{1}}{N_{1}}\:\: imes\:\:N_{2}$$

$$\frac{V_{2}}{V_{1}}\:\:=\:\:\frac{N_{2}}{N_{1}}\:\:=\:\:常数\:(例如\:K)$$

这个常数只不过是自耦变压器的匝数比或电压比。