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(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。
電動機(Motor)是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子(如鼠籠式閉合鋁框)形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機,電力系統(tǒng)中的電動機大部分是交流電機,可以是同步電機或者是異步電機(電機定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速)。電動機主要由定子與轉(zhuǎn)子組成,通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線(磁場方向)方向有關。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用,使電動機轉(zhuǎn)動。
電動機使用了通電導體在磁場中受力的作用的原理(這是不同于電流的磁效應的說法,現(xiàn)行人教版九年級物理明確把二者分開),發(fā)現(xiàn)這一原理的的是丹麥物理學家—奧斯特,1777年8月14日生于蘭格朗島魯?shù)聠藤e的一個藥劑師家庭。1794年考入哥本哈根大學,1799年獲博士學位。1801~1803年去德、法等國訪問,結(jié)識了許多物理學家及化學家。1806年起任哥本哈根大學物理學教授,1815年起任丹麥皇家學會常務秘書。1820年因電流磁效應這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學會科普利獎章。
我國的電動機生產(chǎn)開始于1917年,該行業(yè)在國內(nèi)已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)體系。我國電動機制造行業(yè)隨著電力發(fā)展呈現(xiàn)出勃勃生機,產(chǎn)銷規(guī)模和經(jīng)濟效益都有了大幅度提高。
電機制造企業(yè)應建立自主品牌,發(fā)力高端,拓展海外市場,保障產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務,向航空、航海、軍工、核電以及特種電機等新領域發(fā)展,才能在嚴峻的市場競爭中立于不敗之地。
在全社會電能消耗中,有70%左右耗費在工業(yè)領域,而工業(yè)電機的耗電量又占據(jù)整個工業(yè)領域用電的70%。提高電機效率可以主要通過2種方式,通過一個頻率轉(zhuǎn)換器,提高運作效率的交流電機;二是使用電機。不同的頻率轉(zhuǎn)換器是主要的工業(yè)領域的節(jié)能,節(jié)能效率一般在30%以上,在某些行業(yè)甚至高達40%-50%。電機的市場應用比例仍然相對較低,但能源效率標準和補貼政策的支持,未來電機的市場應用比例將大幅上升。