变压器的基本结构
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）
变压器基本结构
变压器基本结构变压器是一种将电能从一个电路转移到另一个电路的电气设备。
变压器是交流电能系统的重要组成部分，广泛应用于电力系统、通信系统、计算机、家用电器、工业控制等领域。
在实际应用中，变压器承担着很重要的任务，它们将一种电压水平转换为另一种电压水平，以便适应不同的负荷要求。
在变压器的工作过程中，电能通过电磁感应传递，在转换电压的同时，还能隔离输入和输出电路，从而保证了电气安全。
本文将介绍变压器的基本结构。
1. 磁路结构变压器的磁路结构包括环形磁心和铁芯。
磁心是由硅钢片组成的环形结构，用于传递磁场。
铁芯是由铁磁材料制成的绕组固定支架，其作用是支撑磁心。
铁芯和磁心的组合形成了变压器的磁路，同时也决定了变压器的功率和性能。
2. 主绕组和副绕组变压器的主绕组和副绕组由导线绕制而成。
主绕组通常是高电压侧或输入侧的绕组，副绕组通常是低电压侧或输出侧的绕组。
主绕组和副绕组之间通过磁路耦合相互作用。
3. 绝缘结构为了保证变压器的安全可靠，主绕组和副绕组之间需要有绝缘结构来隔离它们。
通常采用油浸式绝缘，也就是用绝缘油将绕组包围起来。
绝缘油既能隔离绕组，又能冷却变压器。
4. 冷却结构变压器在工作过程中会发热，需要采取有效的冷却措施进行散热。
变压器的冷却结构包括自然冷却和强制冷却两种形式。
自然冷却是利用空气流动进行散热，强制冷却则是通过外部冷却器或风扇来强制散热。
5. 外壳结构为了保护变压器内部结构，并且防止操作人员触电，变压器还需要外壳结构进行保护，常用的材料有钢板、铝板等。
外壳还包括观察窗、跳闸机构等设备。
总之，变压器是一种非常重要的电气设备，广泛应用于工业和民用领域。
其基本结构包括磁路结构、主绕组和副绕组、绝缘结构、冷却结构和外壳结构等部分。
变压器的性能和功率主要取决于磁心、绕组和绝缘结构的质量和设计。
干式变压器的结构组成
干式变压器的结构组成1.铁心：铁心是干式变压器的核心部件，用于传导和集中磁场。
它由多个硅钢片堆叠而成，每个硅钢片上都有多个窗口，用于放置绕组。
铁心通过紧固件连接在一起，并与变压器的外壳之间有一定的隔离。
2.绕组：变压器绕组是干式变压器中的另一个关键部件，它是由导电材料制成的线圈。
绕组有两种类型：一次绕组和二次绕组。
一次绕组通常用于接收高电压输入，而二次绕组用于产生所需的输出电压。
绕组之间通过绝缘材料隔离，以避免电流短路。
3.绝缘材料：干式变压器中使用的绝缘材料可以分为两种类型：固体绝缘材料和液体绝缘材料。
固体绝缘材料常用的有环氧树脂、玻璃纤维布等，它们具有良好的绝缘性能和机械强度，能够有效地隔离绕组和铁心。
液体绝缘材料通常是在变压器的冷却系统中使用的，用于冷却绕组和铁心，以稳定温度并提高工作效率。
4.外壳：外壳是干式变压器的保护层，它通常由金属材料制成，如钢板或铝合金。
外壳不仅可以保护变压器的内部零件免受外部环境的损坏，还可以提供电磁屏蔽和防护的功能。
外壳还具有保护变压器安全运行的作用，防止触摸绕组和其他外部危险。
5.冷却系统：冷却系统是干式变压器中的重要组成部分，用于保持变压器的正常工作温度。
常见的冷却系统有自然冷却和强制冷却。
自然冷却是通过自然对流将热量散发到周围环境中，而强制冷却则依赖于风扇或其他辅助设备来增强散热效果。
冷却系统可以是内置式或外置式，具体根据变压器的需求来确定。
以上是干式变压器的主要结构组成。
除了这些部件外，还有一些辅助设备如保护装置、控制台等，以确保变压器的正常运行和安全性能。
每个部件都起到了重要的作用，使干式变压器能够有效地转换电力，适应不同的电力系统和负载需求。
变压器结构
• 800~6300kV A 的变压器应装有压力保 护装置,当内部压力达到50kPa 时(对一 般结构之油箱) 应可靠释放压力.
十一、气体继电器
• 气体继电器又称为瓦斯继电器，是变压 器的一种保护装置，安装在油箱与储油 柜的连接管道中，当变压器内部发生故 障时（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事 故、油箱漏油使油面下降较多等）产生 的气体和油流，迫使气体继电器动作。 轻者发出信号，以便运行人员及时处理。 重者使断路器跳闸，以保护变压器。
§1-1 变压器的基本结构
• 变压器是一种静止的电气设备，它通过 电磁感应的作用，把一种电压的交流电 能变换成频率相同的另一种电压的交流 电能。
• 在电力系统中和生产生活中，变压器应 用非常广泛。
油浸式变压器在电力系统使用最为广 泛，三相油浸式电力变压器的外形如图 。 其基本结构可分成以下几个部分：铁心、 绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。 铁心和绕组是变压器的主要部件，称为 器身，如图 ，器身放在油箱内部。
所以，只要匝数不同，就可得到不同输出电压， 这就变压器的变压原理。
n2> n1时，U2>U1，这种变压器叫做升压变压器． n2< n1时，U2<U1，这种变压器叫做降压变压器．
（３）电流关系
由于不存在各种电磁能量损失，输入功 率等于输出功率 P1=P2，即：U1I1= U2I2 所以：
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
电磁感应是变压器工作的基础.
• 对于理想变压器有：
P1=P2 ,
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
• 习题：1、变压器能否用来变直流？ • 2、叙述的变压器基本结构与原理。
• 谢谢！
十、防爆管（安全气道）
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。
第三章 变压器的结构
二、铁心的有关概念
（4）填充系数：又称利用系数，是指由阶梯形组成
的铁心柱的截面积与芯柱外接圆面积之比值。在 一定的直径下，铁心柱的截面积越大，即阶梯级 数越多，则填充系数越大。但阶梯的级数越多， 叠片的规格也越多，从而使铁心的制造工艺复杂化。
三、铁心的装配方法
（1）直接缝 特点：是加工和叠片 都比较方便，搭接面 积大，因此所叠装的 铁心结构强度好、整 体性强、不易变形。 但只能用于热轧硅钢 片。
6、铁心用硅钢片简述
对硅钢片的表面处理 硅钢片涂绝缘漆，其目的是限制涡流回路，使涡流只能在一 片中流动，这样涡流回路阻抗较大，限制了涡流的数值。 对硅钢片的绝缘漆层要求是： 1）涂刷均匀，漆膜光滑不宜过厚（漆膜过厚要降低叠片系 数），附着力强，能抗冲击和弯曲。 2）要求漆膜具有良好的绝缘性、耐热性、防潮性，并且要 求干燥快。 对硅钢片的厚度选用： 通常在0.23~0.5mm左右。ABB公司常用有0.23mm和0.3mm 两种，目的是为了限制硅钢片的涡流损耗以及由此而引起主磁 通的削弱。
4、常用铁心的结构特征及其适用范围
（3）单相二柱旁轭式叠铁心（四柱铁心） 应用：高压和超高压大容量单相电 力变压器。
（4）三相三柱式叠铁心 应用：各种三相变压器。它是三相 变压器最广泛应用的典型结 构。
4、常用铁心的结构特征及其适用范围
（5）三相三柱旁轭式 叠铁心（五柱铁心） 应用：大容量三相电力 变压器。主要是 用来降低铁心的 高度，便于运输
变压器叠片全斜接缝
三、铁心的装配方法
全斜接缝
四、铁心的夹紧
1、夹紧的目的 铁心的夹紧主要是为了能承受器身起吊时 的重力及变压器在发生短路时，绕组作用 到铁心上的电动力； 可以防止变压器在运行中，由于硅钢片松 动而引起的振动噪声。
变压器的基本结构与工作原理
变压器的基本结构与工作原理变压器，这个名字一听就有点高大上，但其实它的工作原理就像我们日常生活中的很多事情，简单而又神奇。
你想啊，就像你把一杯热水倒入另一杯冷水，温度就会慢慢平衡一样，变压器也在电流的世界里做着类似的事情。
那今天就来聊聊这个小家伙的基本结构和它是怎么工作的吧！1. 变压器的基本结构1.1 铁心首先，变压器的核心部分就是铁心。
这玩意儿可不简单，想象一下，它就像是变压器的脊梁骨，得承受一切。
一般来说，铁心是由很多层薄铁片叠成的，目的是为了减少能量的损耗。
你知道的，越薄越轻，热量就不容易散发，节省电力也省心。
它的工作方式就像一个优雅的舞者，轻轻地在电流中舞动，把能量传递得流畅无比。
1.2 绕组接下来，绕组就是变压器的“心脏”了。
它们一般分为高压绕组和低压绕组，就像是两个兄弟，一个负责“高大上”，一个负责“接地气”。
电流在高压绕组里走得飞快，像个风一样呼啸而过；而在低压绕组里，它则慢慢变得温和，适合我们日常使用。
这个过程就像一个调皮的小孩子，时而奔放，时而安静，总是给我们带来惊喜。
2. 变压器的工作原理2.1 电磁感应好了，讲到这里，很多人可能会问，这变压器到底是怎么工作的呢？其实，变压器的工作原理主要是依靠电磁感应。
简单来说，就是一个线圈里有电流流动时，周围就会产生磁场。
这个磁场就像是魔法一样，能影响到另一个线圈。
你想啊，如果你在火锅店里，锅里煮的火锅冒着热气，旁边的食材也会被吸引过来一样。
电流通过高压绕组产生的磁场，就能让低压绕组里的电流悄悄跑出来。
2.2 电压转换当我们把电流传递给低压绕组的时候，电压就会发生变化。
就像我们常说的“换个地方看看”，有时候会让事情变得更好。
在变压器中，电压的高低取决于绕组的圈数比。
如果高压绕组的圈数多，那么电压就高；反之，如果低压绕组的圈数少，电压就低。
这个过程就像打麻将，手里的牌决定了你能出的招数，变压器的“牌”也是这样定的。
3. 变压器的应用3.1 生活中的变压器变压器的应用可谓无处不在。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
班级：___ ___组别：___ ___姓名：______ _____
本节课题
单相变压器的基本结构
学习目标
1.掌握单相变压器的基本构成
2.了解铁心的作用、结构、材料、分类等
3.了解绕组的作用、材料、分类等
教学重点
铁心和绕组
预习案——课前自主学习
1、变压器的组成：
（3）分类：
接压绕组和低压绕组相互位置和形状的不同，可分为和两种。
探究案——课中合作探究
探究点一：为什么要用硅钢片来制作铁心？一般用多厚的硅钢片？
探究点二：观察P8图1-4、1-5，分别分析叠片式铁心和卷制式铁心的特点；找出心式变压器和壳式变压器的区别在哪里？
探究点三：观察图1-7，你发现同心式绕组是怎么绕制的呢？高、低压绕组是怎么分布的？
我的困惑：
训练案——课后巩固练习
一、填空题
1、变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。接电源的绕组称为；接负载的绕组称为。也可按绕组所接电压高低分为和。按高低压绕组的位置及形状不同，可分为和两大类型。
2、变压器的铁心常用制作而成，按铁心结构形式，可分为
、和三大类。
二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）
1、同心式绕组是将一次、二次绕组套在同一铁心柱的内、外层，一般低压绕组在外层，高压绕组在内层。（）
2、热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好，其磁导率高而损耗小。（）
3、心式变压器是指绕组包围铁心的形式。（）
三、解答题
1、为什么铁心装配时接缝处的空气隙越小越好？
无论是什么类型的变压器，都主要有和两部分组成。
2、铁心
（1）作用：构成变压器，并作为变压器的。
（2）构成：由和两部分构成。
（3）材料：
（4）按铁心的制作工艺分为铁心和铁心两种。
（5）单相变压器按铁心结构形式分为、、三大类。
3、绕组：（又称为）
（1）作用:是变压器的。
（2）材料：小容量变压器的绕组一般用制成，容量稍大的用绕制。