变压器成分结构
变压器铁芯分类
变压器铁芯分类
1. 硅钢片铁芯：由冷轧硅钢片制成，用于低频变压器和电感器，具有低磁阻、低损耗、高导磁性和稳定的磁性能。
2. 氧化锌铁芯：由氧化锌、铁粉等成分制成，用于高频变压器、电感器和滤波器等，具有高磁阻、高电阻、高导磁性和低损耗的特点。
3. 铁氧体铁芯：由铁、氧和其他金属氧化物混合成分制成，用
于高频及超高频变压器、电感器和医疗电子设备等，具有高磁导率、
低磁阻、高饱和磁感应、高电阻、高温稳定性和低磁声噪的特点。
4. 钎焊铁芯：由粉末冶金技术制成的铁芯，通过钎焊工艺与其
他金属合金连接，用于高温应用场合，具有高温稳定性和低磁性能衰
减的特点。
电机学-变压器
2、磁滞电流分量Ih ：Ih与-E1同相位，
是有功分量电流。
3、涡流电流分量Ie： Ie与-E1同相位
Ie由涡流引起的，与涡流损耗对应，
所以：又由于Ih和Ie同相位，合并称为铁耗电流分量，用IFe表示。
空载时励磁电流
❖ Iu——磁化电流，无功性质，为主要分量 ❖ Ife——铁耗电流，有功性质，产生磁滞（Ih）
e2有效值E2 E2m / 2 2f N2 m
图2-8
2、电压变比
❖ 变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 ❖ 电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。 ❖ 略去电阻压降和漏磁电势
k U1 E1 N1 U 20 E2 N2
四、励磁电流的三个分量
❖ 忽略电阻压降和漏磁电势，则U1＝E1＝4.44fN1m。 m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也 为一定值
k＝N1/N2＝1
一)次级电流的归算值
归算前后磁势应保持不变
I
' 2
N
' 2
I2N2
I
' 2
I2
N2
N
' 2
I2
N2 N1
I2 / k
❖ 物加理 了k意倍义。：为当保用持N磁2＝势N不1替变代。了次N级2电，流其归匝算数值增 减小到原来的1／k倍。
二)次级电势的归算值
归算前后次级边电磁功率应不变 ❖ E2I2＝E2I2
❖ 励磁电流的值决定于主磁通 m，即决
定于E1。
u1≈E1=4.44fN1Φm
电磁现象
返回
2、基本方程式
返回
3、归算
❖ 绕组归算——用一假想的绕组替代其中一个 绕组使成为k＝1的变压器。
电机学辜承林(第三版)第3变压器
主磁通与感与应电动势 e1、e2关系
时间相位上：滞后于 Øm 的电角度是 90° 有效值大小: 相量表达式：
磁通Øm与电势E1、E2 的相量关系(图2-tem2)
2.漏磁通与漏电动势、漏电抗
• 漏电动势：e1s (t) = -N1 dØ1s/dt • 有效值： • 漏磁通与漏电抗
由于漏磁通所通过的途径是非磁性物质，其磁导率 是常数，所以漏磁通的大小与产生此漏磁通的绕组中 的电流成正比关系为：用漏感系数L1s表示二者关系： N1Ø1s∝ Im 即： L1s= N1Ø1s/√ 2 Im
从一个电路向另一个传递能量或传输信号的一种 电气装置。
常用来将一种交流电压的电能转换为同频率的 另一种交流电压的电能。
（一）变压器用途
• 电力系统中实现电能的远距离高效输送、合理配电、安全 用电。如：电力变压器、配电变压器。
• 供给特殊电源用的专用变压器。如：炼钢炉供电 的电炉 变压器、大型电解电镀、直流电力机车供电的整流变压器，
三相芯式变压器示意图
绕组
上铁轭
铁芯柱
下铁轭
铁心结构示意图
铁心结构示意图
铁心结构示意图
（二）绕组
• 1、作用：构成变压器的电路系统。 • 2、构成：绝缘铜线或铝线在绕线模上绕制而成。
3、结构形式：同心式、交叠式。
同心式
结构 同心式绕组的高、低压绕组同心地套装
在心柱上
特点 同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力
变压器基本工作原理
2、变压器的事故过负荷
变压器的事故过负荷，也称短时急救 过负荷。当电力系统发生事故时，保 证不间断供电是首要任务，变压器绝 缘老化加速是次要的。所以，事故过 负荷和正常过负荷不同，它是以牺牲 变压器寿命为代价的。事故过负荷时， 绝缘老化率容许比正常过负荷时高得 多，即容许较大的过负荷，但我国规 定绕组最热点的温度仍不得超过140℃。
5、空载损耗
：是以额定频率的正弦交流额定电压 施加于变压器的一个线圈上（在额定 分接头位置），而其余线圈均为开路 时，变压器所吸取的功率，用以供给 变压器铁芯损耗（涡流和磁滞损耗）
6．短路损耗
：是以额定频率的额定电流通过变压 器的一个线圈，而另一个线圈接线短 路时，变压器所吸收的功率，它是变 压器线圈电阻产生的损耗，即铜损 （线圈在额定分接点位置，温度 70℃）。
变压器
1－高压套管；2－高压中性套管；3－低压套管；4－分接头切换操作器；5－名牌；6－ 油枕；7－ 冷却器风扇；8－油泵；9－油温指示器；10－绕组温度指示器；11－油位计； 12－压力释放装置；13－油流指示器；14－气体（瓦斯）继电器；15－人孔；16－干燥 和过滤阀；17－真空阀
一、变压器的基本工作原理
1．额定容量SN
额定容量是设计规定的在额定条件使 用时能保证长期运行的输出能力，单 位为KVA或MVA。对于三相变压器而 言，额定容量是指三相总的容量。
2．额定电压UN
额定电压是由制造厂规定的变压器在空载时 额定分接头上的电压，在此电压下能保证长 期安全可靠运行，单位为V或KV。当变压器 空载时，一次侧在额定分接头处加上额定电 压U1N，二次侧的端电压即为二次侧额定电 压U2N。对于三相变压器，如不作特殊说明， 铭牌上所标明的有关参数例如额定电流是线 电流，额定电压是指线电压；而单相变压器 是指相电压（如525／√3KV）。
变压器工作原理图
变压器工作原理图
首先，我们来看一下变压器的基本结构。
变压器由铁芯和线圈
组成，铁芯上有两个或两个以上的线圈，分别为输入端线圈和输出
端线圈。
输入端线圈通常称为初级线圈，输出端线圈称为次级线圈。
当输入端施加交流电压时，通过铁芯的磁耦合作用，将电压传递到
输出端，实现电压的升降。
其次，我们来看一下变压器的工作原理。
当交流电压加到初级
线圈上时，产生的交变磁场会感应次级线圈中的电动势，从而在次
级线圈中产生交流电压。
根据电磁感应定律，当磁通量发生变化时，感应电动势会产生。
通过变压器的磁耦合作用，输入端的电压被传
递到输出端，实现电压的变换。
在变压器工作原理图中，通常会标注输入端和输出端的电压、
电流参数，以及变压器的型号、额定功率等信息。
通过工作原理图，我们可以清晰地了解变压器的工作状态和参数特性，为变压器的选
型和应用提供重要参考。
除此之外，变压器工作原理图中还会标注变压器的接线方式，
包括星形接线和三角形接线。
星形接线适用于需要将电压升高的情
况，而三角形接线适用于需要将电压降低的情况。
通过工作原理图，我们可以清晰地了解变压器的接线方式，为实际应用提供指导。
总的来说，变压器工作原理图是理解变压器工作原理和应用的
重要工具，通过工作原理图，我们可以清晰地了解变压器的结构、
工作原理、参数特性和接线方式，为变压器的选型和应用提供重要
参考。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
压电陶瓷变压器
Ｒ ｓｎ ｏｅ 型单层 长 条形结 构 ．如 图１ 示 。 所
开始 进 入 实 用 化 。从 ２ 世 纪９ 年 代 末 期 开 始 ，压 ０ ０
地 制 备 出长 条 形单 片压 电 陶瓷 变 压 器 。但 由于 这 种 单片 变压器使 用 的是 压 电性 能较 差 的Ｂ ＴＯ 陶瓷 ａｉ
材 料 ，加 上 工艺 不 完 善 ，升 压 比很 低 ，成 本 又很 高 ，故 当时 没有 引起 人们 的 重视 。后 来 ，随着Ｐ Ｔ Ｚ
系 、三 元 系和 四元 系等 压 电 陶瓷 材料 的 陆续 出现 ，
压
电 陶 瓷 变 压
器
山 东 临 沂 电子 研 究 所 毛 兴 武 （ 稿） 供
本 刊 编 辑 部 张 乃 国 （ 编） 改
压 电陶瓷变压 器是用 铁 电陶瓷材 料经 烧结 、高
陶 瓷 的 正 压 电效 应 工 作 的 ，给 其 加 上 机 械 压 力 ， 在 点 火 棒 两 端 即有 高 压 产 生 。这 两种 器 件 的能 量 转 换 形 式 是 电能 与 机 械 能 之 间 的单 向转 换 ，而 压 电陶 瓷 变 压 器 则 是在 同 一压 电 陶瓷 上 同 时利 用 正
变 压 器 的输 入 端 时 ，只要 交 变 电 压 频率 与压 电 陶
瓷 的 谐 振 频率 一 致 ，就 会 通 过 逆 压 电效 应 使 变 压
压 电 陶瓷 材 料 是 一 种 脆 性材 料 。为 保 障 压 电
陶 瓷 变压 器 的机 械 强 度 ，陶 瓷 片不 能做 得太 长或
太 薄 ，因此 限 制 了升 压 比的 提高 。为 了提高 升 压 比 ，人 们 将 多层 片 式 电容 器 （ Ｃ ）的成 熟 工艺 ＭＬ Ｃ 移植 到压 电 陶瓷 变 压 器 的制 备 中 ．于 是 在２ 世 纪 ０ ９ 年代 末 ，多 层 独 石 型 和 片 式压 电 陶瓷 变 压 器陆 ０
变压器 原理
变压器原理变压器原理。
变压器是一种用来改变交流电压的电器，它是由两个或多个线圈（即绕组）构成的，通过电磁感应原理来实现电压的变换。
变压器主要由铁芯和绕组组成，其中铁芯起到了传导磁场的作用，而绕组则是用来传递电流的。
在变压器中，有两个基本的绕组，一个是输入绕组，另一个是输出绕组。
输入绕组通常被称为初级绕组，而输出绕组则被称为次级绕组。
当交流电流通过初级绕组时，产生的磁场会在铁芯中产生磁通量，这个磁通量会穿过次级绕组，从而在次级绕组中产生感应电动势，从而使得次级绕组中的电压发生变化。
变压器的原理可以用简单的公式来表示，U1/U2 = N1/N2，其中U1和U2分别代表输入端和输出端的电压，N1和N2分别代表初级绕组和次级绕组的匝数。
这个公式表明了变压器的电压变换比与绕组匝数的比例成正比。
变压器的工作原理基于电磁感应定律，即当磁通量发生变化时，就会在导体中产生感应电动势。
在变压器中，通过改变绕组的匝数比例，可以实现输入端电压到输出端电压的变换。
这种原理使得变压器成为了电力系统中不可或缺的设备，用来实现输电、配电以及各种电器设备对电压的要求。
除了改变电压，变压器还可以实现电流的变换。
根据电流的传递方向，变压器可以分为升压变压器和降压变压器。
升压变压器是指输出端电压大于输入端电压的变压器，它主要用于输电系统中，将电压升高以减小输电损耗。
而降压变压器则是指输出端电压小于输入端电压的变压器，它主要用于配电系统中，将电压降低以满足电器设备的工作要求。
在实际应用中，变压器的原理不仅仅局限于电力系统，它还被广泛应用于各种电子设备中，用来实现电压的变换和电流的传递。
例如，手机充电器中的变压器就是用来将家用交流电转换为手机充电所需的直流电，从而满足手机充电的要求。
总之，变压器是一种基础的电器设备，它通过电磁感应原理实现了电压和电流的变换，广泛应用于电力系统和各种电子设备中，是现代电气工程中不可或缺的重要组成部分。
通过了解变压器的原理，我们可以更好地理解电力系统中的电压变换和输电配电的过程，从而更好地应用和维护电器设备。
变压器内部结构及拆解
变压器内部结构及拆解变压器的内部结构变压器由以下主要部件组成：铁芯：变压器铁芯由叠片状的矽钢片制成，形状通常为矩形或圆形。
它负责提供磁路，使磁通量在初级线圈和次级线圈之间传输。
绕组：变压器有两种绕组：初级绕组和次级绕组。
初级绕组连接到交流电源，次级绕组则连接到负载。
绝缘材料：为了防止绕组和铁芯之间发生短路，变压器采用各种绝缘材料，如漆包线、云母纸和绝缘油。
油箱：油箱的作用是容纳变压器内部部件，并提供绝缘和冷却。
它通常由金属制成，内装绝缘油。
变压器拆解步骤准备工作：切断变压器的电源。
确认变压器已冷却至室温。
穿戴适当的个人防护装备（PPE），如手套、护目镜和绝缘鞋。
拆解步骤：1. 拆除油箱：- 小心拆除油箱盖。
- 使用虹吸泵或抽油机将绝缘油排出油箱。
- 移除油箱上的螺栓或螺母，将其与铁芯组件分离。
2. 解除绕组端子连接：- 找出连接到初级和次级绕组端子的电线或端子板。
- 使用绝缘工具小心地松开连接。
3. 拆除铁芯组件：- 移除固定铁芯组件的螺栓或螺母。
- 小心提起铁芯组件，将其与绕组分离。
4. 拆卸初级和次级绕组：- 移除固定绕组的夹具或扎带。
- 小心解开绕组，避免损坏绝缘材料。
5. 检查和清洁部件：- 检查绕组和铁芯是否有损坏或烧焦迹象。
- 用干净的溶剂或空气吹扫器清除灰尘和碎屑。
重新组装变压器：根据拆解的逆序重新组装变压器。
确保所有连接紧固，绝缘材料完好无损。
重新填充绝缘油并密封油箱。
注意：变压器拆解涉及高电压和电流。
因此，只有经过适当培训且经验丰富的人员才能进行拆解操作。
在开始任何拆解工作之前，请务必遵守相关安全规定。
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变压器成分结构
变压器组成部件包括器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等）和出线套管。
1.铁芯[2]
铁芯是变压器中主要的磁路部分。
通常由含硅量较高，厚度分别为 mm\\ mm，由表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。
铁芯分为铁芯柱和横片两部分，铁芯柱套有绕组；横片是闭合磁路之用。
铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种。
2.绕组
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。
变压器的构成
一个变压器通常包括：
两组或以上的线圈：以输入交流电电流与输出感应电流。
一圈金属芯：它把互感的磁场与线圈耦合在一起。
变压器一般运行在低频、导线围绕铁芯缠绕成绕组。
虽然铁芯会造成一部分能量的损失，但这有助于将磁场限定在变压器内部，并提高效率。
电力变压器按照铁芯和绕组的结构分为芯式结构和壳式结构，以及按照磁通的分支数目（三相变压器有3，4或5个分支）分类。
它们的性能各不相同。
变压器芯
薄片钢芯
变压器通常采用硅钢材料的铁芯作为主磁路。
这样可以使线圈中磁场更加集中，变压器更加紧凑。
电力变压器的铁芯在设计的时候必须保防止达到磁路饱和，有时需要在磁路中设计一些气隙减少饱和。
实际使用的变压器铁芯采用非常薄，电阻较大的硅钢片叠压而成。
这样可以减少每层涡流带来的损耗和产生的热量。
电力变压器和音频电路有相似之处。
典型分层铁芯一般为E和I字母的形状，称作“EI变压器”。
这种铁芯的一个问题就是当断电之后铁芯中会保持剩磁。
当再次加电后，剩磁会造成铁芯暂时饱和。
对于一些容量超过数百瓦
的变压器会造成的严重后果，如果没有采用限流电路，涌流可造成主熔断器熔断。
更严重的是，对于大型电力变压器，涌流可造成主绕组变形、损害。
实芯铁芯
在如开关电源之类的高频电路中，有时使用具有较高的磁导率和电阻率的铁磁材料粉末铁芯。
在更高的频率下，需要使用绝缘体导磁材料，常见的有各种称作铁素体的陶瓷材料。
在一些调频无线电电路中的一些变压器铁芯采用可调铁芯，来配合耦合电路达到谐振。
空气芯
卷铁芯
线圈线圈由电磁线所构成，用于环绕铁蕊，藉以通电产生磁场，或是经由磁场产生感应电流。
绝缘保护
屏蔽物
冷却剂有的变压器利用液态物质的循环进行热量的疏散。
常用的液态物质为变压器油（英语：transformer oil），其主要成分为烷烃、环烷烃、芳香烃等化合物。
变压器油比热容较大，它吸收热量体积膨胀上升，在管中形成循环，再通过散热装置将热量散发到空气中。
有的变压器利用气态物质（如六氟化硫）作为冷却剂。
由于导热能力的限制，气体冷却剂一般应用于小容量变压器。
关于变压器油，绝大多数采用的是矿物油, 极少数的变压器采用的是植物油。
矿物油泄露可能会对环境造成污染，而植物油污染程度就会少很多。
而且植物油的闪点要比矿物油的高。
所以，在将来，植物油可能会取代矿物油。