升压变压器 - 工作、施工、应用和优势

　　升压变压器，顾名思义，是一种对远大于输入电压的输出电压进行升压或控制，同时保持电流稳定无波动的设备。它们主要存在于发电站和电力传输应用中。
　　什么是升压变压器
　　在升压变压器中，与初级线圈相比，次级线圈的匝数更多。与次级线圈相比，流过初级线圈的电流要高得多。它基本上将低电压、高电流转换为高电压-低电流，即电压已被升压。因此，名称，升压变压器。
　　升压变压器的建造
　　升压变压器的构造包括绕组、外壳和其他附件以及变压器铁芯的组装。以下是构建升压变压器的详细过程。
　　升压变压器铁芯绕组
　　升压变压器铁芯
　　为了构建变压器的核心，使用了一种高穿透性材料。为了形成核心，薄硅钢被组装并紧紧夹住，并被层压。用于形成磁芯的前导材料旨在让磁通量以更少的损耗流动。磁芯的特性限制了空气中的磁场线，从而提高了变压器的效率。较少矫顽力的材料是优选的，例如硅钢来构建核心。如果磁芯由其他铁磁材料制成，则可能会导致磁滞损耗和涡流损耗。
　　绕组
　　绕组有助于将绕组的电流传输到变压器。绕组设计用于冷却变压器并承受操作和测试条件。
　　初级绕组上的导线较粗，匝数较少。而次级绕组上的导线较细且匝数较多。这主要是这样设计的，与承载更高电压功率的次级绕组相比，初级绕组可以承载低功率电压。
　　绕组中使用的材料是铜和铝。与较便宜的铝相比，铜作为昂贵的材料可以延长升压变压器的使用寿命。
　　铁芯叠层减少了涡流。它们有多种类型。最常见的叠片是 EE 型和 EI 型，初级和次级绕组固定在其上，并且它们被堆叠以最小化气隙，如图 3 (a) 和 (b) 所示。叠层铁芯上的初级和次级绕组如图3（c）所示

　　图 3 – (a) EI 磁芯 (b) EE 磁芯 (c) 叠片磁芯绕组
　　升压变压器如何工作
　　升压变压器已经用图 4 所示的示意图进行了更详细的解释。这里 V1和 V2分别是输入和输出电压。T1 和 T2 是初级和次级绕组的匝数。初级绕组是变压器的输入绕组，次级绕组是变压器的输出绕组。如果次级线圈的匝数多于初级线圈，则输出电压将高于输入电压。

　　图 4 – 升压变压器示意图
　　由于在变压器中流动的电流是交流电，它沿一个方向流动，停止，然后反转并沿另一个方向流动。电流在导线或绕组周围产生磁场。当电流反向时，磁场的北极和南极会反转。
　　磁场将电压感应到电线中。类似地，当第二个线圈置于移动磁场中时，它会在第二个线圈中感应出电压。这种现象称为互感应。因此，我们可以得出结论，初级绕组中的交流电会产生移动磁场，从而在次级绕组中感应出电压。
　　每个线圈的电压和匝数之间的关系由下式给出：

　　升压变压器的应用
　　升压变压器的应用包括：
　　升压变压器存在于电子设备中，例如逆变器和稳压器，其中变压器有助于将低压稳定到较高电压。它也用于配电
　　升压变压器的优点
　　大多数商业和住宅场所都需要加紧变压器。优点如下所述。
　　电力传输器
　　升压变压器是以较低的价格将电力传输到更远的距离。必须传输的电流电压增加，从而降低了线路上的电阻。这有助于减少沿途的损耗并有效利用所提供的电力。
　　连续工作
　　与大多数电气仪器不同，升压变压器具有不间断工作的能力和能力，不会出现任何中断。这创造了一个巨大的优势，有助于配电系统。
　　维护
　　除了是一个不间断工作的系统外，Step Up Transformers 还是一种低维护设备。升压变压器只需要很少的维护，例如检查油、更换或修理损坏的零件等。
　　快速开始
　　安装后，Transformer 可以快速启动过程，没有任何延迟或耗时的过程。
　　效率
　　随着技术的不断升级，升压变压器的效率水平也有所提高。沿线的浪费较少，因此将效率水平保持在 95% 以上。
　　升压变压器的缺点
　　如前所述，没有 100% 的效率水平。因此，在 Step Up Transformers 的过程中存在一些缺点。
　　冷却系统
　　由于升压变压器不间断地连续执行其任务，因此它需要一个冷却系统。由于不能关闭升压变压器进行冷却，因此必须在变压器上安装全天候冷却系统。
　　巨大的尺寸
　　随着电压容量的增加，变压器尺寸也将增加，其中还将包括更大的冷却系统。这会产生一个体积庞大的变压器，占用更大的空间。
　　适用于交流电（交流电）
　　变压器仅用于提高交流电压或交流电。它们不适用于直流电或直流电。该限制仅适用于与 AC 操作相关的应用程序。