什麼是實用變壓器？

實用變壓器具有以下特性：

• 原邊和副邊繞組具有有限的電阻。
• 存在漏磁通，即並非所有磁通都侷限於磁路。
• 磁芯具有有限的磁導率，因此需要相當大的磁動勢來在磁芯中建立磁通。
• 由於繞組電阻、磁滯和渦流，變壓器存在損耗。因此，實用變壓器的效率低於100%。

圖中顯示了一個典型的實用變壓器，它具有上述所有特性。

繞組電阻

由於變壓器的繞組由銅導體組成，因此原邊和副邊繞組都將具有繞組電阻，這會在變壓器中產生銅損或I²R損耗。原邊繞組電阻R₁和副邊繞組電阻R₂分別與各自的繞組串聯（見圖）。

鐵損或鐵芯損耗

變壓器的鐵芯受到交變磁通的影響，因此鐵芯中會產生渦流損耗和磁滯損耗。磁滯損耗和渦流損耗一起稱為鐵損或鐵芯損耗。變壓器的鐵損取決於電源頻率、鐵芯中的最大磁通密度、鐵芯體積和疊片厚度等。在實用變壓器中，鐵損的幅度很小。

磁洩漏或漏磁通

由於流經原邊繞組的電流產生磁通。與兩個繞組都連線的磁通ϕ_m是有用磁通，稱為互感磁通。然而，原邊電流產生的部分磁通(ϕ₁)不會與副邊繞組連線。當負載連線到副邊繞組時，電流流過它併產生磁通(ϕ₂)，該磁通僅與副邊繞組連線。因此，如ϕ₁或ϕ₂之類的磁通，僅與一個繞組連線，稱為漏磁通。

漏磁通路徑主要透過具有非常高磁阻的空氣。因此，原邊漏磁通(ϕ₁)的作用是在原邊繞組與串聯中引入一個電感性電抗(X₁)。同樣，副邊漏磁通(ϕ)在副邊繞組與串聯中引入一個電感性電抗(X₂)（見圖）。

然而，實用變壓器中的漏磁通非常小（約為ϕ_m的5%），但不能忽略。因為漏磁通路徑是透過具有非常高磁阻的空氣。結果，它需要相當大的磁動勢。

鐵芯材料的有限磁導率

通常，實用變壓器的鐵芯由矽鋼製成，它具有特定的相對磁導率(μ_r)。因此，鐵芯在一定的磁通密度值下會飽和。因此，實用變壓器的鐵芯具有有限的磁導率，因此在磁通路徑中具有磁阻。

Saini Manish Kumar

更新於：2021年8月18日

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