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隔离变压器
隔离变压器的主要作用是隔离电源、切断干扰源的耦合通路和传输通道,其一次、二次绕组的匝数比(即变压比)等于1。它又分为电源隔离变压器和干扰隔离变压器。
(a)电源隔离变压器。电源隔离变压器是具有“隔离”作用的1:1电源变压器,一般作为彩色电视机的维修设备。
彩色电视机的部分底板带有电,在维修时若在彩色电视机与220V交流电源之间接人一只隔离变压器,则彩色电视机即呈“悬浮”供电状态。当人体偶尔触及隔离变压器二次侧(次级)的任一端时,均不会发生触电事故(人体不能同时触及隔离变压器二次侧的两个接线端,否则会形成闭合回路,发生触电事故)。干扰隔离变压器。干扰隔离变压器是具有噪声干扰抑制作用的变压器,可以使两个有联系的电路相互独立,不能形成回路,从而有效地切断干扰信号的通路,使干扰信号无法从一个电路进入另一个电路。干扰隔离变压器通常用于电源的输入端,是抗干扰电路的主要元器件之一
电气隔离对于保护电路,设备和人员免受冲击和短路以及进行测量是必要的。隔离,也称为电流隔离,意味着电流不存在直接传导路径; 没有物理连接。隔离可以使用电磁,电容或光学设备来完成。在物理和电气地将电路与不需要的电流隔离的同时,需要在分离的电路上传输所需的信号和功率。为了传输信号,变压器使用磁通量,电容隔离器使用差分电压,光耦合器使用光来弥补间隙。本文讨论隔离变压器的使用。
在测试点TP1和TP2处如何在Z1上进行测量,试图测量阻抗Z1两端的电压。TP1和TP2是发电机电路的一部分; 发电机接地,示波器接地和示波器探头接地都是共同的。示波器探头的电缆屏蔽层(接地)通过示波器的机箱(可以用欧姆表验证)接地。如图所示,示波器探头连接在TP1上,示波器探头接地连接在TP2上,Z2短路探头接地提供接地的备用路径时的电路。这意味着1)v1的测量不准确,2)如果Z2是限流阻抗,通过Z1的电流可能上升到危险水平并损坏电路。一个人,站在地面上,图2中的电路使用隔离变压器。通过隔离变压器供电,带有Z1和Z2的电路不再与发电机和示波器共用接地。现在连接TP1处的测试探针和TP2处的探针接地不能完成电路,并且可以测量电压v1。隔离电路是带电电路,当使用接地探头时,您仍需要了解正在工作的电路,并且探头未连接的方式会在隔离电路中产生接地回路。
专用隔离变压器
已经为专门应用开发了隔离变压器。一些例子是:
脉冲变压器:优化用于传输矩形电脉冲并为数字信号提供电隔离。这些用于计算机网络。奥斯汀变形金刚:由亚瑟·奥斯汀发明,这些动力是你在天线结构上看到的空中交通障碍灯。如果不是隔离的,天线杆上的照明电路会将射频能量传导到地面。这些变压器还完全隔离了建筑交流电源与塔架。
仪表变压器:为仪表提供的电压,用于地将控制电路与高压/电流隔离。变压器的初级绕组连接到高压/电流电路,仪表连接到次级电路,非常类似于图3所示的连接。
注意:有些变压器只用一个绕组制成,绕组在绕组的不同位置分接,将其分成初级和次级部分。这些器件称为自耦变压器,不提供隔离,因为单个绕组是共用的。隔离变压器具有单独的线圈,线圈之间没有物理连接,没有接地。
始终
隔离变压器使交流设备的工作更,并可防止无意中在电路中引入短路。根据互感原理,它们用于断开接地回路并去除意外接触可能导致问题的非预期电流路径。选择隔离变压器时,请根据您的要求选择具有适当额定值和规格的变压器。
隔离电路仍然是一个带电电路!使用隔离变压器时,无论是对被测设备或示波器或其他设备供电,了解所使用的接地; 按照所有措施检查工作区域和电路中的电压和电流仍然是必需的!
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变压器是依据电磁感应原理设计的传输电能以及电信号的主要设备,其主要功能是传输功率和变换电压等。在理想状态下,变压器在传输功率及变换电压等过程中发生的损耗应为零。但是在实际传输以及变换过程中都有不同程度上的损耗出现:电流传输中的损耗,电磁的损耗,传输所需机械部件回路中的损耗等。变压器的质量、机械强度、以及各种损耗的指标直接会影响到变压器空载损耗和负载损耗值的大小。
变压器的空载损耗分析
空载损耗是变压器的一个重要性能指标,是指变压器一次绕组施加额定频率额定电压时,二次绕组空载所消耗的功率。主要包括三部分内容:一次绕组所产生的铜耗、变压器铁芯的励磁损耗和涡流损耗。因为空载电流值比较小,一般情况下占额定电流值的5%左右,可以忽略不计,所以在理论情况下变压器空载损耗数值等同于铁芯损耗数值。
变压器的负载损耗分析
变压器的负载损耗是指在一对绕组中,当额定电流(分接电流)流经一个绕组的线路端子,且另一绕组短路时在额定频率及参考温度下所吸收的有功功率。变压器的负载损耗也叫做铜损,除了绕组中通过电流产生的损耗外,一般实际情况中还存在其他的附加损耗;通常将绕组中产生的电阻损耗成为变压器的基本负载损耗。
在理论情况下,变压器的负载损耗只是评判产品损耗程度和判断产品质量的一个参考值,而不是实际工作中的真实损耗值。一台变压器的空载损耗和短路损耗成反向变动关系,其它情况不变的情况下,当空载损耗数值越大,那么负载损耗就会越小;当一台变压器负载路损耗值较大时,可引发电流通过绕组时出现局部过热现象使得绕组绝缘出现问题。所以电力变压器的空载损耗和短路损耗数值应合理设计,而不能为了追求过低的空载损耗值而忽略负载损耗值的存在。
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