變壓器(Transformer)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(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)。電路符號常用T當(dāng)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(gè)“電感環(huán)”,稱為“法拉第感應(yīng)線圈”,實(shí)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(yīng)原理,并沒有考慮過它可以有實(shí)際的用途。
變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。當(dāng)變壓器的原線圈接在交流電源上時(shí),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(yīng)定律可知,原、副線圈中的感應(yīng)電動(dòng)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(biāo)1表示,副線圈物理量用下角標(biāo)2表示),其復(fù)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。
1832年,法國人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī),其原理是通過轉(zhuǎn)動(dòng)永磁體使磁通發(fā)生變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,并把這種電動(dòng)勢以直流電壓形式輸出;
1866年,德國的西門子發(fā)明了自勵(lì)式直流發(fā)電機(jī);
1870年,比利時(shí)的格拉姆制成了環(huán)形電樞,發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)是用水力來轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的,經(jīng)過反復(fù)改進(jìn),于1875年得到了3.2KW的輸出功率;
1882年,美國的戈登制造出了輸出功率447KW,高3米,重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī);
1896年,特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動(dòng)營運(yùn),3750KW,5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。 [2]
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(wù)體系建設(shè)、資源綜合利用和再制造及節(jié)能產(chǎn)品惠民工程電機(jī)推廣為電機(jī)行業(yè)發(fā)展帶來重大機(jī)遇,與之相關(guān)的電機(jī)生產(chǎn)制造商和電機(jī)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(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新趨勢,電機(jī)已逐漸成為未來市場的主流。
我國電機(jī)年用電量超過2萬億千瓦時(shí),約占全國用電量的60%和工業(yè)用電量的80%。電機(jī)能耗比普通電機(jī)低20%~30%,但我國電機(jī)市場占有率只有10%,因此大力推廣電機(jī)會對國家推進(jìn)節(jié)能減排具有一定意義,其潛在的市場商機(jī)也初現(xiàn)端倪。
我國電機(jī)產(chǎn)品雖然種類繁多,但效率普遍不高,嚴(yán)重存在"大馬拉小車"的現(xiàn)象,電機(jī)的推廣與應(yīng)用已經(jīng)刻不容緩。我國"十二五"期間將集中力量圍繞電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程、裝備制造調(diào)整和振興、新能源領(lǐng)域技術(shù)的大力推進(jìn),優(yōu)化發(fā)展一批節(jié)能環(huán)保重點(diǎn)產(chǎn)品,淘汰一批普通效率的電機(jī)產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代。在工信部公布的《高耗能落后機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄(第二批)》中,電機(jī)設(shè)備位列其中,預(yù)示我國電機(jī)行業(yè)即將面臨市場和科技的全新發(fā)展。