什么是電抗器
電抗器也叫電感器。因火當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其周圍一定空間范圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電長(zhǎng)直導(dǎo)體的電感較小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng)，因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱空心電抗器;有時(shí)為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，稱鐵心電抗器。
電抗器的分類
一、電抗分為感抗和容抗，即感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統(tǒng)稱為電抗器，也就是現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器，而電抗器專指電感器。
二、電抗器按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)、按接法、按功能、按用途進(jìn)行分類。
1)、按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)：分為空心式、鐵心式、干式、油浸式等;
2)、按接法：分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。
3)、按功能：分為限流和補(bǔ)償。
4)、按用途：例如：限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因數(shù)補(bǔ)償電抗器、串聯(lián)電抗器、平衡電抗器、接地電抗器、消弧線圈、進(jìn)線電抗器、出線電抗器、飽和電抗器、自飽和電抗器、可變電抗器(可調(diào)電抗器、可控電抗器)、軛流電抗器、串聯(lián)諧振電抗器、并聯(lián)諧振電抗器等。
電抗器的作用
在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流。如果不加以限制，要保持電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此，為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求，常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器，增大短路阻抗，限制短路電流。由于采用了電抗器，在發(fā)生短路時(shí)，電抗器上的電壓降較大，所以也起到了維持母線電壓水平的作用，使母線上的電壓波動(dòng)較小，保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。
電抗器的功能
(1)輕空載或輕負(fù)荷線路上的電容效應(yīng)，以降低工頻暫態(tài)過電壓。
(2)改善長(zhǎng)輸電線路上的電壓分布。
(3)使輕負(fù)荷時(shí)線路中的無功功率盡可能就地平衡，防止無功功率不合理流動(dòng)?同時(shí)也減輕了線路上的功率損失。
(4)在大機(jī)組與系統(tǒng)并列時(shí)?降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓，便于發(fā)電機(jī)同期并列。
(5)防止發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線路可能出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象。
(6)當(dāng)采用電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地裝置時(shí)，還可用小電抗器補(bǔ)償線路相間及相地電容，以加速潛供電流自動(dòng)熄滅，便于采用。
電抗器的使用壽命
電抗器在額定負(fù)載下長(zhǎng)期正常運(yùn)行的時(shí)間，就是電抗器的使用壽命。電抗器使用壽命由制造它的材料所決定。制造電抗器的材料有金屬材料和絕緣材料兩大類。金屬材料耐高溫，而絕緣材料長(zhǎng)期在較高的溫度、電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用下，會(huì)逐漸失去原有的力學(xué)性能和絕緣性能，例如變脆、機(jī)械強(qiáng)度減弱、電擊穿。這個(gè)漸變的過程就是絕緣材料的老化。溫度愈高，絕緣材料的力學(xué)性能和絕緣性能減弱得越快;絕緣材料含水分愈多，老化也愈快。電抗器中的絕緣材料要承受電抗器運(yùn)行產(chǎn)生的負(fù)荷和周圍環(huán)境的作用，這些負(fù)荷的總和、強(qiáng)度和作用時(shí)間決定絕緣材料的使用壽命。
什么是變壓器
變壓器是一種用于電能轉(zhuǎn)換的電器設(shè)備，它可以把一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能。 變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡(jiǎn)單但根據(jù)不同的使用場(chǎng)合(不同的用途)變壓器的繞制工藝會(huì)有所不同的要求。變壓器的功能主要有：電壓變換;阻抗變換;隔離;穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等，變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。
變壓器的工作原理
當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓U1加在初級(jí)線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通ф1，它沿著鐵心穿過初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì)U2，同時(shí)ф1也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì)E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時(shí)次級(jí)沒接負(fù)載，初級(jí)線圈中仍有一定的電流，這個(gè)電流我們稱為“空載電流”。
如果次級(jí)接上負(fù)載，次級(jí)線圈就產(chǎn)生電流I2，并因此而產(chǎn)生磁通ф2，ф2的方向與ф1相反，起了互相抵消的作用，使鐵心中總的磁通量有所減少，從而使初級(jí)自感電壓E1減少，其結(jié)果使I1增大，可見初級(jí)電流與次級(jí)負(fù)載有密切關(guān)系。當(dāng)次級(jí)負(fù)載電流加大時(shí)I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好補(bǔ)充了被ф2 所抵消的那部分磁通，以保持鐵心里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認(rèn)為一個(gè)理想的變壓器次級(jí)負(fù)載消耗的功率也就是初級(jí)從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過改變次級(jí)線圈的圈數(shù)而改變次級(jí)電壓，但是不能改變?cè)试S負(fù)載消耗的功率。
變壓器的用途
1、電壓變換
變壓器是變換電壓的元件。在實(shí)際應(yīng)用中，我們常常需要改變交流電的電壓，以適應(yīng)各種不同的需要。例如，大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電壓有幾萬伏;遠(yuǎn)距離輸電需要幾十萬伏的高電壓;電燈、電飯煲、電腦等家用電器需要220V的電壓;機(jī)床上的照明燈需要220V的電壓;機(jī)床上的照明需要36V的安全電壓;一般電子管的燈絲只需要6。3V的低電壓等等，這就需要用電源變壓器來得到合適的各種電壓。
電源變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈(也稱為繞組)組成的。一個(gè)線圈與電源連接，叫初級(jí)線圈(也叫原線圈);另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫次級(jí)線圈(也叫副線圈)。兩個(gè)線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成?？梢源致缘卣J(rèn)為，空載時(shí)，變壓器初級(jí)線圈的端的端電壓U1與次級(jí)線圈的端電壓U2之比等于初線圈的匝數(shù)N1與次級(jí)線圈的匝數(shù)N2之比，即U1/U2=(N1/N1)2。當(dāng)次級(jí)線圈的匝數(shù)大于初級(jí)線圈的匝數(shù)時(shí)，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫做升壓變壓器;當(dāng)次級(jí)線圈的匝數(shù)小于初級(jí)線圈的匝數(shù)時(shí)，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫做降壓變壓器。
變壓器工作時(shí)，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比。變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可較細(xì)的導(dǎo)線繞制;低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制。
2、阻抗變換
變壓器具有阻抗變換作用。變壓器初級(jí)與次級(jí)的圈數(shù)不同，由次級(jí)反射到初級(jí)的阻抗也不同。變壓器次級(jí)阻抗Z2與初級(jí)阻抗Z1之比，在數(shù)值上等于變壓器次級(jí)圈數(shù)N2與初級(jí)圈數(shù)N1之比的平方，即Z2/Z1=(N2/N1)2。利用變壓器的阻抗變換作用可以使電路兩端的阻抗得到良好匹配，從而最大限度的傳送信號(hào)功率。例如，電視機(jī)天線輸出的300Ω平衡電視信號(hào)，通過天線阻抗變換器(一種高頻變壓器)變換為75Ω不平衡信號(hào)，傳送入電視機(jī)，以便與高頻頭的輸入阻抗相匹配，進(jìn)行放大處理。又如，通過音頻輸出變壓器的阻抗變換作用，可以使音頻放大器較高的輸出阻抗與揚(yáng)聲器較低的阻抗相匹配，從而使音頻放大器的輸出功率最大、失真度最小。
3、相位變換
變壓器具有相位變換作用，交換變壓器線圈的接頭，可以改變信號(hào)電壓的相位。例如，利用推挽功率放大器中的音頻輸入變壓器，可以將原信號(hào)和倒相的信號(hào)分配給兩只功率放大管，使它們交替放大正、負(fù)半周信號(hào)。
變壓器的壽命
1、以前的變壓器，變壓器內(nèi)部的油與空氣直接接觸。由于變壓器在熱脹冷縮時(shí)，其油面上下波動(dòng)，我們叫變壓器在呼吸，增加了油與空氣接觸的機(jī)會(huì)。潮氣進(jìn)入了變壓器內(nèi)部。使絕緣降低。在正常的運(yùn)行和維護(hù)下，變壓器保證有20年的壽命。
2、現(xiàn)在的變壓器，采取了全密封結(jié)構(gòu)，油枕里裝有密封口袋，使變壓器油不與空氣直接接觸。在正常運(yùn)行和維護(hù)下，變壓器壽命為30年
3、這個(gè)壽命是指在額定運(yùn)行的情況下(額定容量下運(yùn)行)。變壓器有多少時(shí)間是額定運(yùn)行的?所以在正常情況下，這20或30年是完全可以做到的。
電抗器與變壓器的區(qū)別
變壓器起電壓變換作用，電抗器在回路中起限制電流或產(chǎn)生感性電流的作用;變壓器在同一磁路中至少有兩個(gè)繞組，電抗器一般只需一個(gè)繞組;變壓器的鐵芯是閉合的，電抗器(指帶鐵芯的)為了提高電感量的線性度鐵芯一般帶有氣隙。
一、變壓器：是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)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(yàn)變壓器、調(diào)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(hào)常用T當(dāng)作編號(hào)的開頭.例: T01, T201等。
二、電抗器也叫電感器，一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。
然而通電長(zhǎng)直導(dǎo)體的電感較小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng)，因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱空心電抗器;有時(shí)為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，稱鐵心電抗器。
電抗分為感抗和容抗，比較科學(xué)的歸類是感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統(tǒng)稱為電抗器，然而由于過去先有了電感器，并且被稱為電抗器，所以現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器，而電抗器專指電感器。
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