变压器的基本工作原理

变压器的基本工作原理变压器的基本工作原理 一 变压器的种类 1 按冷却方式分类 干式 自冷 变压器 油浸 自冷 变压器 氟化物 蒸发冷却 变压器 2 按防潮方式分类 开放式变压器 灌封式变压器 密封 式变压器 3 按铁芯或线圈结构分类 芯式变压器 插片铁芯 c 型 铁芯 铁氧体铁芯 壳式变压器 插片铁芯 c 型铁芯 铁 氧体铁芯 环型变压器 金属箔变压器 4 按电源相数分类 单相变压器 三相变压器 多相变压 器 5 按用途分类 电源变压器 调压变压器 音频变压器 中频变压器 高频变压器 脉冲变压器 二 变压器工作原理 变压器的基本工作原理是 变压器是由一次绕组 二次绕 组和铁心组成 当一次绕组加上交流电压时 铁心中产生交变 磁通 交变磁通在一次 二次绕组中感应电动势与在单匝上感 应电动势的大小是相同的 但一次 二次侧绕组的匝数不同 一次 二次侧感应电动势的大小就不同 从而实现了变压的目 的 一次 二次侧感应电动势之比等于一次 二次侧匝数之比 当二次侧接上负载时 二次侧电流也产生磁动势 而主磁 通由于外加电压不变而趋于不变 随之在一次侧增加电流 使 磁动势达到平衡 这样 一次侧和二次侧通过电磁感应而实现 了能量的传递 三 变压器的主要部件结构作用 1 变压器组成部件 器身 铁芯 绕组 绝缘 引线 冷却装置 调压装置 即分接开关 分为无励磁调压和有载调 压 保护装置 湿器 安全气道 气体继电器 温装置等 和出线套管 2 变压器主要部件的作用 1 铁芯 作为磁力线的通路 同时起到支持绕组的作用 变压器 通常由含硅量较 高 厚度分别为 0 35 mm 0 3mm 0 27 mm 表面涂有绝缘漆 的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 铁心分为铁心柱和横片俩部分 铁心柱套有绕组 横片是闭合磁 路之用铁心结构的基本形式有 心式和壳式两种 2 绕组 作为电流的通路 绕组是变压器的电路部分 它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成 变压器的基本原理是 电磁感应原理 现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原 理 当一次侧绕组上加上电压 1 时 流过电流 1 在铁芯中就 产生交变磁通 1 这些磁通称为主磁通 在它作用下 两侧绕 组分别感应电势 1 2 感应电势公式为 e 4 44fn m 式中 e 感应电势有效值 f 频率 n 匝数 m 主磁通最大值 由于二 次绕组与一次绕组匝数不同 感应电势 e1 和 e2 大小也不同 稳压器 当略去内阻抗压降后 电压 1 和 2 大小也就不同 当变压器二次侧空载时 一次侧 仅流过主磁通的电流 0 这个电流称为激磁电流 当二次 侧加负载流过负载电流 2 时 也在铁芯中产生磁通 力图改 变主磁通 但一次电压不变时 主磁通是不变的 一次侧就要 流过两部分电流 一部分为激磁电流 0 一部分为用来平衡 2 所以这部分电流随着 2 变化而变化 当电流乘以匝数时 就是磁势 上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用 变压器就 是通过磁势平 衡作用实现了一 二次侧的能量传递 变压器 的技术参数对不同类型的变压器都有相应的技术要求 可用相 应的技术参数表示 如电源变压器的主要技述参数有 额定功率 额定 电压和电压比 额定频率 工作温度等级 温升 电压调 整率 绝缘性能 和防潮性能 对于一般低频变压器的主要技述 参数是 变压比 频率特性 非线性失真 磁屏蔽和静电屏蔽 效率等 3 油箱和冷却装置的作用 作为变压器的外壳 油箱内 充满绝缘油 起散热和绝缘作用 变压器冷却装置的作用是 当变压器上层油温产生温差时 通过散热器形成油循环 使油 经散热器冷却后流回油箱 有降低变压器油温的作用 为提高 冷却效果 可采用风冷 强油风冷或强油水冷等措施 4 调压装置 变换线圈的分接头 改变高低压线圈的匝 数比 从而调整电压 使电压稳定 分为无励磁调压和有载调 压两种 5 变压器保护装置的作用 储油柜 也叫油枕或油膨胀器 主要用来缩小变压器油 与空气的接触面积 减少油受潮和氧化的程度 减缓油的劣化 延长变压器油的使用寿命 同时 随温度 负荷的变化给变压 器油提供缓冲空间 吸湿器 内装吸湿剂 如变色硅胶等 能吸收进人储油 柜的潮气 确保变压器油不变质 安全气道 又称防爆管 当变压器内发生故障时 如发 生短路等 绝缘油即燃烧并急剧分解成气体 导致变压器内部 压力骤增 油和气体将冲破防爆管的玻璃膜喷出泄压 避免变 压器油箱破裂 气体继电器 又叫瓦斯继电器 当变压器油箱内部发生 故障 如绝缘击穿 绕组匝间或层间短路等 产生气体或变压器油 箱漏油使油面降低时 则气体继电器动作 发出报誉信号 轻 瓦斯 或接通继电保护回路使开关跳闸 重瓦斯 以保证故 障不再扩大 净油器 也叫热虹吸器或热滤油器 内充吸附剂 当变 压器油流经吸附剂时 油中所带水分 游离酸加速油老化的氧 化物皆被吸收 达到变压器油连续净化的目的 测温装置 用来测最变压器的油溢 6 套管 它既是引线与地 外壳 的绝缘 又起到固定 引线的作用 变压器的绝缘套管 将变压器内部的高低压绕组 的出线头引到油箱外部 即起到对地绝缘的作用 也使引线与 外电路起连接的作用 因此 绝缘套管必须具有规定