變壓器(Transformer)是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:電力變壓器和特殊變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。電路符號常用T當作編號的開頭.例: T01, T201等。
法拉第在1831年8月29日發(fā)明了一個“電感環(huán)”,稱為“法拉第感應線圈”,實際上是世界上只變壓器雛形。但法拉第只是用它來示范電磁感應原理,并沒有考慮過它可以有實際的用途。
變壓器是利用電磁感應原理制成的靜止用電器。當變壓器的原線圈接在交流電源上時,鐵心中便產(chǎn)生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡諧函數(shù),表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應定律可知,原、副線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數(shù)。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標1表示,副線圈物理量用下角標2表示),其復有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等于其匝數(shù)比而且原、副線圈電壓的位相差為π。
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、合同能源管理政策、市場化節(jié)能環(huán)保服務體系建設、資源綜合利用和再制造及節(jié)能產(chǎn)品惠民工程電機推廣為電機行業(yè)發(fā)展帶來重大機遇,與之相關的電機生產(chǎn)制造商和電機配套企業(yè)也迎來了產(chǎn)品更新?lián)Q代的市場增長潛力。特別是為適應低碳經(jīng)濟時代的節(jié)能技術創(chuàng)新趨勢,電機已逐漸成為未來市場的主流。
我國電機年用電量超過2萬億千瓦時,約占全國用電量的60%和工業(yè)用電量的80%。電機能耗比普通電機低20%~30%,但我國電機市場占有率只有10%,因此大力推廣電機會對國家推進節(jié)能減排具有一定意義,其潛在的市場商機也初現(xiàn)端倪。
我國電機產(chǎn)品雖然種類繁多,但效率普遍不高,嚴重存在"大馬拉小車"的現(xiàn)象,電機的推廣與應用已經(jīng)刻不容緩。我國"十二五"期間將集中力量圍繞電機系統(tǒng)節(jié)能工程、裝備制造調整和振興、新能源領域技術的大力推進,優(yōu)化發(fā)展一批節(jié)能環(huán)保重點產(chǎn)品,淘汰一批普通效率的電機產(chǎn)品,促進產(chǎn)品更新?lián)Q代。在工信部公布的《高耗能落后機電設備(產(chǎn)品)淘汰目錄(第二批)》中,電機設備位列其中,預示我國電機行業(yè)即將面臨市場和科技的全新發(fā)展。
各種電動機中應用廣的是交流異步電動機(又稱感應電動機)。它使用方便、運行可靠、價格低廉、結構牢固,但功率因數(shù)較低,調速也較困難。大容量低轉速的動力機常用同步電動機(見同步電機)。同步電動機不但功率因數(shù)高,而且其轉速與負載大小無關,只決定于電網(wǎng)頻率。工作較穩(wěn)定。在要求寬范圍調速的場合多用直流電動機。但它有換向器,結構復雜,價格昂貴,維護困難,不適于惡劣環(huán)境。20世紀70年代以后,隨著電力電子技術的發(fā)展,交流電動機的調速技術漸趨成熟,設備價格日益降低,已開始得到應用。電動機在規(guī)定工作制式(連續(xù)式、短時運行制、斷續(xù)周期運行制)下所能承擔而不至引起電機過熱的輸出機械功率稱為它的額定功率,使用時需注意銘牌上的規(guī)定。電動機運行時需注意使其負載的特性與電機的特性相匹配,避免出現(xiàn)飛車或停轉。電動機能提供的功率范圍很大,從毫瓦級到萬千瓦級。電動機的使用和控制非常方便,具有自起動、加速、制動、反轉、掣住等能力。一般電動機調速時其輸出功率會隨轉速而變化。