一般指连接交流电源的线圈称之为“一次线圈”;而跨于此线圈的电压称之为“一次电压”。在二次线圈的感应电压,是由一次线圈与二次线圈间的“匝数比”所决定的。因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。
大部份的变压器均有固定的铁心,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁心里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度的磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁心二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者的线圈匝数比相同
可将电压互感器视为电气元件,而非电子元件。根据法拉第感应定律,变压器基本上是一种非常简单的静态(或固定)电磁无源电气设备,把电能从一个值转换成另一个值。
为了达到这一目的,变压器可以使用由变压器自身产生的公用振荡磁路将两个或多个电路连接起来。变压器式变压器按“电磁感应”原理运行。
互感是一个过程,导线线圈通过这个过程将电压感应到另一个邻近的线圈。那么就可以说变压器工作在“磁畴”上,而这种变压器的得名,是因为它能把一个电压或电流水平“转换”成另一个电压或电流。
在不改变变压器频率的情况下,或通过磁路从一个线圈传送到另一个线圈时,变压器可以提高或降低其供电电压和电流。
单相变压器主要由两个线圈组成,一个线圈称为“初级线圈”,而另一个线圈称为“次级线圈”。本文中,我们将变压器的“初级”侧定义为通常带电的一侧,而“次级”侧定义为通常带电的一侧。单相变压器中,一般是电压较高的一端。
这些线圈并不互相电接触,而是缠绕在一个共同的封闭磁铁圈中,称为“铁心”。这种软铁芯不是实心的,而是由单个层叠而成,连接在一起,有助于降低铁芯的损耗。
这两个线圈绕组彼此电隔离,但通过公用磁芯磁力连接,允许把电能从一个线圈传送到另一个线圈。正如图所示,当电流通过初级线圈时,就会产生磁场,使电压感应到次级线圈
V P –是一次电压
V S –是次级电压
N P –是初级绕组数
N S –是次级绕组的数量
Φ (phi)–是磁链
要注意的是,两个线圈绕组之间没有电连接,只是有磁连接。可以使用单相变压器来增加或减少施加给初级绕组的电压。它是指用变压器把它在次级线圈上的电压相对于初级线圈“增加”的过程。在用来相对于“降低”次级绕组的电压时,它被称为降压变压器。
然而,还有第三种情况,即变压器在它的次级线圈上产生的电压与在它的初级线圈上施加的电压相同。换言之,它的输出在电压,电流和功率上都一样。这类变压器被称为“阻抗变压器”,它主要用于阻抗匹配或隔离相邻电路。
将初级绕组的线圈匝数(N P)与次绕组的线圈匝数(N S)进行比较,可以得到初级绕组与次绕组之间的电压差。
因为变压器基本上是线性设备,所以线圈匝数与次级线圈匝数的比值就存在。这个比例叫做转换比例,也就是通常所说的变压器的匝数比(TR)。这个匝比决定着变压器的运行情况和相应的次级绕组上可用的电压。