变压器的基本工作原理和结构

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1、3.1变压器的基本工作原理和结构思考学习内容知识要点→→→3.1.1变压器的基本工作原理及分类3.1.2变压器的基本结构3.1.3变压器的型号与额定值3.1变压器的基本工作原理和结构3.1.1变压器的基本工作原理和分类电能机械能电能？？？电动机变压器一、变压器的基本工作原理问题:为什么将变压器的原边接到交流电源上，灯泡就会发光呢？变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感应原理制成的。一、变压器的基本工作原理灯泡——将电能转换成了光能工作原理1、当一次绕组接交流电压后，就有励磁电流i1流过，该电流在铁心中可

2、产生一个交变的主磁通Φ2、Ф在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2e1=－N1dФ/dte2=－N2dФ/dt3、若略去绕组电阻和漏抗压降，则以上两式之比为：U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N24、U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k，k——定义为变压器的变比。即：U1/U2=N1/N2 =K●从此式可以看出，若固定U1，只要改变匝数比即可达到改变电压的目的了●变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感应原理制成的。变压器的外型和器身图二、变压器的分类电力变压器的类别——用途分配电

3、变压器升压变压器降压变压器（一）电力变压器试验、仪用等变压器(二)特种变压器电力变压器的类别——用途分电炉、整流变压器电力变压器类别-线圈数目分双绕组变压器，在铁芯中有两个绕组，一个为初级绕组，一个为次级绕组自耦变压器，初级、次级绕组合为一个三绕组变压器，三个绕组连接三种不同电压的线路多绕组变压器，如分裂变压器电力变压器类别-冷却方式油浸式变压器——铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中，可以加强绝缘和改善冷却散热条件（大容量）干式变压器——能满足特殊要求，如安全（小容量变压器）充气式变压器——绝缘性能优

4、于油浸式（大容量）SF6干式变压器油浸式变压器电力变压器类别-冷却方式强迫油循环电力变压器电力变压器类别-相数单相变压器三相变压器电力变压器类别-调压方式有载调压变压器无载调压变压器3.1.2电力变压器的基本结构铁芯绕组油箱和冷却装置绝缘套管保护装置图3.1.2油浸式电力变压器一、铁芯——变压器的磁路电力变压器的铁心是由0.35mm厚的冷轧硅钢片叠成。减少涡流损耗，提高导磁系数。铁心柱铁轭图3.1.3变压器的铁芯平面●铁芯结构——心式、壳式心式——结构简单工艺简单应用广泛壳式——结构复杂，用在小容量变压器和电

5、炉变压器图3.1.4铁芯结构示意图●铁芯的交叠装配奇数层偶数层奇数层偶数层变压器铁心叠法，偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通——接逢处气隙小可以避免涡流在钢片之间流通图3.1.6叠片式铁世交错的叠放方式●变压器铁心柱横截面小型变压器做成方形或者矩形大型变压器做成阶梯形，容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向或横向)。近年来，出现一种渐开线形铁芯——优点：节省硅钢片，便于机械化生产，节省工时油道图3.1.7铁芯柱截面二、绕组——变压器的电路变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜

6、线在绕线模上绕制而成。为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机械性能良好，绕组线圈作成圈形。按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类基本型式——根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不同可分为同芯式和交叠式※铁壳式变压器变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来结构比较坚固、制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难通常应用于电压很低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受

7、较大的电磁力。图3.1.8壳式变压器的结构示意图※芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。图3.1.9芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图●绕组的基本型式——同心式※同芯式——铁芯式变压器常用。高压绕组和低压绕组均做成圆筒形，然后同芯地套在铁芯柱上，为便于绝缘，通常低压绕组在里面，高压绕组在外面，中间加绝缘纸筒绝缘三相心式变压器外观示意图高压低压绕组的基本型式——交叠式※交叠式——铁壳式变压器常用。高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，

8、沿着铁芯柱的高度交错地排列着图3.1.9交叠式绕组三、油箱和冷却装置变压器油——冷却、绝缘①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱●油箱——机械支撑、冷却散热、变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，储油柜中变压器油上升，温度低时下降。储油柜使变压器油与空气接触面较少，减