小型电源变压器的结构
变压器的结构原理
V1
V2
次绕组两端电压并讨
论这两端电压的关系
b.研究一次绕组和二次绕组中电流关系的实验 连接如右图所示的
电路，用电流表测出
A1
A2
变压器一次绕组和二
次绕组中的电流，并
试讨论它们的关系。
a.研究一次绕组和二次绕组两端电压关系的实验
次数 1 2 3 4 5
U1
V1
V2
实U验2 结论：一次绕组和二次绕组两端电压之比
三、理想变压器的规律及应用：
①电压关系： U 1 n 1 U 2 n2
→ U1决定 U2
②电流关系： I 1
n 2
I
n
P出决定P入
• 变压器损耗、材料
• 损耗
• 当变压器的初级绕组通电后，线圈所 产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也 是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感 应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭 合回路并产生电流，好像一个旋涡所以称 为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损 耗增加，并且使变压器的铁芯发热变压器 的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我 们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要 用大量的
等于这两个绕组的匝数比。
b.研究原线圈中电流和副线圈中电流的关系的实验
次数 1 2 3 4 5
A1
A2
A1
实验A2 结论：一次绕组和二次绕组中的电流跟它
们的匝数成反比。
二、变压器的工作原理：
理想变压器的条件: 1.忽略漏磁 2.忽略原副线圈电阻 3.忽略铁心发热
原线圈
副线圈
∽ U1 E1
n1
n2
E2 U2 ∽ R
变压器的分类
按用途
电力变压器（升压、降压、配电） 特种变压器（电炉、整流） 仪用互感器（电压、电流 互感器、脉冲变压器，阻 抗匹配变压器）
小型变压器
（4）计算每绕组的匝数
• 绕组感应电势有效值E
• E=4.44 f WBMS/100000000 • 每感应1V对应匝数 W0=W/E • 工频 f =50HZ
• W0=450000/(BM×S)
• 每个绕组对应匝数
• 一次绕组W1= W0×U1 ，二次绕组 • W2= W0×U2×1·05 ，W3=W0×U3×1·05，·······
• BM为磁通密度
• 注：二次侧的绕组匝数应增加5﹪。补偿负载 时线路中的电压降
硅钢片磁通密度BM选取值表7-2
硅钢片种类与型号 热轧 硅钢片D41、D42
磁通密度BM选取值/GS 10000-12000
热 轧 硅钢片D43
11000-12000
冷轧 硅钢片D310
12000-14000
冷 轧取向硅钢片
7.1 小型变压器设计的计算方法
• 7.1.1 小型变压器的结构 • 小型变压器是指用于工频范围内进行电压、电
流变换的小功率变压器，容量从几十伏安到1 千伏安。这种变压器应用十分广泛。常见的有 灯丝变压器、电源变压器、控制变压器及行灯 变压器等。 • 小型变压器基本结构是铁心和线圈两大部分组 成。
铁心
（6）核算铁芯窗口面积
• 知绕组匝数、线径、绝缘厚度等核算变压 器绕组所需铁芯窗口面积
• 例：热轧硅钢片D41，E字形铁芯中柱宽度a=3.4（cm），
• 输入~220V，(380V);50HZ ，负载~40V、(100V);40W。 • 电流密度（铜线）j=3 （A/ m㎡）
• 解：（1）选取漆包线型号规格
截面 线径 截面 线径 截面 线径 截面 线径 St/m㎡ d/mm St/m㎡ d/mm St/m㎡ d/mm St/m㎡ d/mm 0.0314 0.20 0.1320 0.41 0.302 0.62 0.581 0.86 0.0415 0.23 0.1521 0.44 0.322 0.64 0.697 0.93 0.0491 0.25 0.1735 0.47 0.353 0.67 0.785 1.0 0.0573 0.27 0.1886 0.49 0.374 0.69 0.916 1.08 0.0661 0.29 0.204 0.51 0.407 0.72 1.057 1.16 0.0755 0.31 0.221 0.53 0.430 0.74 1.227 1.25 0.0855 0.33 0.238 0.55 0.466 0.77 1.539 1.40 0.0962 0.35 0.255 0.57 0.503 0.80 1.911 1.56 0.1184 0.38 0.273 0.59 0.541 0.83 2.22 1.68
电源变压器的封装与结构设计
电源变压器的封装与结构设计随着科技的发展，电子设备在我们日常生活中的应用越来越广泛。
而电源变压器则扮演着将电能转化为适用于不同电子设备的电压的关键角色。
在本文中，我们将讨论电源变压器的封装与结构设计，以满足不同应用需求的要求。
首先，我们将探讨电源变压器的封装设计。
电源变压器的封装设计涉及到外壳材料、尺寸、散热、安全等方面的考虑。
在选择外壳材料时，我们应该考虑到材料的导热性、绝缘性以及机械性能。
常用的材料包括塑料、金属和陶瓷。
塑料具有良好的绝缘性能和成本优势，但其导热性较差，需要采取散热设计以防止变压器过热。
金属外壳具有较好的导热性能，能够有效散发变压器产生的热量，但金属外壳对于电磁屏蔽的效果较差。
陶瓷材料则具有良好的导热性能和绝缘性能，但成本较高。
尺寸是电源变压器封装设计的关键考虑因素之一。
尺寸的选择应根据具体应用的空间限制和功率需求进行。
过大的尺寸会造成电源变压器的浪费，而过小的尺寸则可能导致发热过大，影响变压器的工作效率和寿命。
因此，恰当选择尺寸是确保电源变压器性能的重要步骤。
散热是电源变压器封装设计中需要特别注意的问题之一。
电源变压器在工作过程中会产生一定的热量，如果不能有效地散热，会导致温度升高，从而影响电源变压器的性能和寿命。
因此，在封装设计中应该合理设置散热结构，如散热孔、散热片等，以提高散热效果。
安全性是电源变压器封装设计的一个重要考虑因素。
电源变压器一般工作在较高电压下，因此，封装设计需要保证用户的安全。
一种常见的做法是采用绝缘材料进行外壳设计，以确保电源变压器与其他电路之间的隔离。
此外，应采用适当的安全措施，如过流保护、过热保护等，以有效预防潜在风险。
接下来，我们将探讨电源变压器的结构设计。
电源变压器的结构设计涉及到线圈的绕制方式、磁芯材料和连接方式等方面的问题。
线圈的绕制方式对电源变压器的性能有很大的影响。
常见的绕制方式包括平整式绕制和层式绕制。
平整式绕制可以减少线圈的交叉，降低电阻和损耗，提高电源变压器的效率。
开关电源变压器骨架分类
开关电源变压器骨架分类开关电源变压器是一种用于将电能从一种电压变换为另一种电压的装置。
它在现代电力系统中起到至关重要的作用。
根据其骨架结构的不同，开关电源变压器可以分为多种类型。
本文将对开关电源变压器的骨架分类进行介绍。
一、环形骨架开关电源变压器环形骨架开关电源变压器是一种常见的变压器类型。
其骨架由环形铁芯构成，环形铁芯的中心是一个空心圆柱形结构。
环形铁芯由多个叠加的硅钢片组成，这些硅钢片具有良好的导磁性能，可以有效地减小磁损耗。
环形骨架开关电源变压器结构紧凑，体积小，适用于电力系统中的绝大多数场合。
二、矩形骨架开关电源变压器矩形骨架开关电源变压器是另一种常见的变压器类型。
其骨架由矩形铁芯构成，矩形铁芯的形状类似于一个长方形。
矩形铁芯由多个叠加的硅钢片组成，这些硅钢片同样具有良好的导磁性能。
矩形骨架开关电源变压器的结构相对较大，适用于一些功率较大的应用场合。
三、飞翼骨架开关电源变压器飞翼骨架开关电源变压器是一种特殊的变压器类型。
其骨架由两个翼形铁芯组成，两个翼形铁芯呈对称结构。
飞翼骨架开关电源变压器的翼形铁芯由多个叠加的硅钢片组成，具有良好的导磁性能。
飞翼骨架开关电源变压器的结构独特，适用于某些特殊的电力系统场合。
四、三绕组骨架开关电源变压器三绕组骨架开关电源变压器是一种具有多个绕组的变压器类型。
其骨架由多个绕组组成，每个绕组都有自己独立的铁芯。
三绕组骨架开关电源变压器可以实现多种电压的变换，适用于复杂的电力系统场合。
总结：开关电源变压器根据其骨架结构的不同可以分为环形骨架、矩形骨架、飞翼骨架和三绕组骨架等类型。
这些不同类型的变压器在电力系统中扮演着不同的角色，满足了各种应用场合的需求。
通过了解这些不同类型的变压器，我们可以更好地理解开关电源变压器的工作原理和应用范围。
变压器的结构和工作原理
变压器的结构和工作原理变压器是一种电力设备，它可以将交流电的电压从一个电路传递到另一个电路，同时保持电功率不变。
变压器的结构和工作原理是非常重要的，因为它们决定了变压器的性能和应用范围。
一、变压器的结构变压器的结构主要由铁芯、绕组、绝缘材料和外壳组成。
1. 铁芯铁芯是变压器的主要结构部件，它由硅钢片叠压而成。
铁芯的作用是提供一个磁路，使得变压器的磁通可以顺利地传递。
铁芯的材料选择非常重要，因为它会影响变压器的效率和损耗。
2. 绕组绕组是变压器的另一个重要部件，它由导线绕制而成。
绕组分为一次绕组和二次绕组，它们分别连接到输入电源和输出负载。
绕组的数量和大小取决于变压器的功率和电压等级。
3. 绝缘材料绝缘材料是变压器的保护层，它可以防止电流泄漏和短路。
绝缘材料通常由纸板、绝缘漆和绝缘纸组成。
4. 外壳外壳是变压器的外部保护层，它可以防止灰尘、水和其他杂质进入变压器内部。
外壳通常由金属或塑料制成。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应定律，它可以将一个电路的电压转换为另一个电路的电压。
变压器的工作原理可以分为两个部分：磁路和电路。
1. 磁路变压器的磁路由铁芯和绕组组成。
当一次绕组通电时，它会产生一个磁场，这个磁场会穿过铁芯并传递到二次绕组。
由于二次绕组和一次绕组的匝数不同，所以二次绕组会产生一个不同的电压。
2. 电路变压器的电路由一次绕组、二次绕组和负载组成。
当一次绕组通电时，它会产生一个电流，这个电流会通过二次绕组并驱动负载。
由于二次绕组的电压不同，所以负载会产生一个不同的电流。
变压器的工作原理可以用下面的公式表示：V1 / V2 = N1 / N2其中，V1和V2分别表示一次绕组和二次绕组的电压，N1和N2分别表示一次绕组和二次绕组的匝数。
这个公式表明，当一次绕组的电压和匝数变化时，二次绕组的电压也会相应地变化。
三、变压器的应用变压器是一种非常重要的电力设备，它被广泛应用于电力系统、工业生产和家庭用电等领域。
变压器的结构
变压器的结构(一)铁心铁心是变压得的磁路部分，为了提高导磁性能及减小磁滞、涡流损耗，铁心通常采用厚0.35mm或0.5 mm且表面涂有绝缘漆的硅钢片叠制而成。
(二)绕组和分接头开关绕组是变压器的电路部分，大多用包有绝缘的银导线绕制而成。
通常将高、低乐绕组同心地套装在铁心柱上，为便于绝缘，一般低压侥组在里面，高压绕组套在外面。
为了能在一定范围内调节变压器输出电压，变压器高压绕组一一般设有抽头(分接头)，通过改变分接头开关的位置，可改变高乐绕组的有效臣数，从而改变变压器的变比，以调节输出电压。
分接开关的操作柄设在油箱顶上，分为无载调压(无激磁压)和有载调压。
前者必须在变压器停电的情况下切换。
中小型变压器有三个分接头，其调压范围为±5%、±2.5%、0。
(三)油箱和散热器油箱内放置铁心、绕组和分接头开关，并盛满作为绝缘和传热介质的变压器油。
变压器油是一种从石油中提炼出来的绝缘油，要求十分纯净，不能含杂质和水分。
变压器运行时，电流通过绕组产生钢损以及铁心中的磁滞和涡流损耗产生的铁损都要产生热量。
为避免温升过高，油箱四周焊有散热片，以增加做热面积。
容量较大的变压器在油箱外装设空气自冷的散热器。
容量更大的变压器可加风冷(散热器上加风扇)或理迫油循环(用油泵使油循环)风冷。
巨型变压器采用强迫油循环水冷(用油泵使油经水冷却器冷却并循环)和水内冷(绕组果用空心导线绕制，内通冷却水)，其油箱外壁不需要再装散热器，可使体积大为减小。
(四)油枕、吸湿器、防爆管和瓦斯缝电器油枕又名储油柜，装在油箱盖上方，油枕下部用油管与油箱相联，箱内的油充满至油枕高度的一半左右，与空气接触面积也就局限于油枕内的较小油面，以减轻油的受潮和氧化。
在变压器温度变化时，油枕提供变压器油热胀冷缩的余地，使油箱内始终充满油。
油枕内油面高度可从油表上看出。
吸湿器是一个玻璃圆筒,内装硅胶或氧化钙等吸潮物质，有小管与油枕上部空间相通，空气从吸湿器下部进人，经吸湿器吸除水分后才进入油枕。
变压器结构图解
变压器结构图解变压器的基本结构部件是铁心和绕组，由它们组成变压器的器身。
为了改善散热条件，大、中容量变压器的器身浸入盛满变压器油的封闭油箱中，各绕组与外电路的连接则经绝缘套管引出。
为了使变压器平安牢靠地运行，还设有储油柜、气体继电器和平安气道等附件。
(一)铁心铁心既作为变压器的磁路;又作为变压器的机械骨架。
为了提高导磁性能、削减交变磁通在铁心中引起的损耗，变压器的铁心都采纳厚度为0.35-0.5mm的电工钢片叠装而成。
电工钢片的两面涂有绝缘层，起绝缘作用。
大容量变压器多采纳高磁导率、低损耗的冷轧电工钢片。
电力变压器的铁心一般都采纳心式结构，其铁心可分为铁心柱(有绕组的部分)和铁轭(联接两个铁心柱的部分)两部分。
绕组套装在铁心柱上，铁轭使铁心柱之间的磁路闭合。
在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时，多采纳交叠式装配，使各层的接缝不在同一地点，这样能削减励磁电流，但缺点是装配简单，费工费时。
在一般变压器中，铁心柱截面采纳外接圆的阶梯形。
只有当变压器容量很小时才采纳方形。
沟通磁通在铁心中会引起涡流损耗和磁滞损耗，使铁心发热。
在大容量变压器的铁心中，往往设置油道。
铁心浸在变压器油中，当油从油道中流过时，可将铁心中的热量带走。
(二)绕组绕组是变压器的电路部分，用来传输电能，一般分为高压绕组和低压绕组。
接在较高电压上的绕组称为高压绕组;接在较低电压上的绕组称为低压绕组。
从能量的变换传递来说，接在电源上，从电源汲取电能的绕组称为原边绕组(又称一次绕组或初级绕组);与负载连接，给负载输送电能的绕组称副边绕组(又称二次绕组或次级绕组)。
绕组一般是用绝缘的铜线绕制而成。
高压绕组的匝数多、导线横截面小;低压绕组的匝数少、导线横截面大。
为了保证变压器能够平安牢靠的运行以及有足够的使用寿命，对绕组的电气性能、耐热性能和机械强度都有肯定的要求。
绕组是根据肯定规律连接起来的若干个线圈的组合。
依据高压绕组和低压绕组相互位置的不同，绕组结构型式可分为同心式和交叠式两种。
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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小型电源变压器的结构
小型电源变压器的结构
图6-4 是一些小型电源变压器的外形图。
它主要由铁心、骨架、绕组、绝缘物及紧固件等组成。
1.铁心
小型电源变压器铁心常见的有E型、EI型、C型等，如图6-5 所示。
E型和EI型铁心是以硅钢片冲制而成的，而C 型铁心则是用冷轧硅钢带卷制而成的。
常见硅钢片的性能及用途见表6-5 和表6-6 。
E型和E1型铁心是目前使用得最多的铁心，它的主要优点是绕组的初、次级可共用一个骨架.有较高的窗口占空系数.铁心可对绕组形成保护外壳，使绕组不易受机械创伤。
另外铁心的散热面积也较大，本身磁场发散也较少辛但它也有缺点，如磁路中气隙较大，增加磁阻，使磁路性能降低。
除此之外，它还存在着铜线多、漏感大和外来磁场干扰大的缺点。
C 型铁心的制造过程是:冷轧硅钢带卷绕成形后，经热处理、漫渍等工艺制成封闭铁心，然后把封闭铁心切开.形成两个C 型铁心，将线包套入后，再把一对C 型铁心拼在起，并紧固捆扎在一起而构成变压器。
C 型铁心的气隙可以做得很小，还具有体积小、重量轻、材料利用率高等优点。
2. 骨架
骨架一般都由塑料压制而成.也可以用胶合板及胶木化纤维板制作。
3. 绕组
小功率电游、变压器的绕组一般都采用漆包线绕制，因为它有良好的绝缘，占用体积较小，价格也便直对于低压大电流的线圈.有时也采用纱包粗铜线绕制。
为了使变压器有足够的绝缘强度，绕组各层间均垫有薄的绝缘材料，如电容器纸、黄腊绸等。
在某些需要高绝缘的场合还可使用聚醋薄膜和聚四氟乙烯薄膜等。
线圈绕制的顺序通常是初级线圈绕在线包的里面，然后再绕制次级线圈。
为了避免干扰电压经变压器窜入无线电设备，在变压器的初、次级间还加有静电屏蔽层，以消除初、次级绕组间的分布电容引人的干扰电压。
为了便于散热，绕组和窗口之间应留有一定空隙，一般为1 - 3mm ，但也不能过大，以免使变压器的损耗增大。
绕组的引出线，一般采用多股绝缘软线。
对于粗导线绕制的绕组，可使用线圈本身的导线作为引出线，外面再加绝缘套管。
4. 铁心的固定方式
铁心装入绕组后，必须将铁心夹紧井予以固定，常用的方法有夹板条夹紧螺钉固定。
对于数瓦的小功率变压器，则可使用夹子固定。