變壓器的結(jié)構(gòu)簡介 1.鐵心 鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為 或 mm， 表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成 鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用 鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種 心式變壓器結(jié)構(gòu)示意圖(圖) 2.繞組 繞組是變壓器的電路部分， 它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓?0?31時，流過電流?0?11，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通?0?11，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢?0?71，?0?72，感應(yīng)電勢公式為：E=?0?1m 式中：E--感應(yīng)電勢有效值 f--頻率 N--匝數(shù) ?0?1m--主磁通最大值 由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓?0?31和?0?32大小也就不同。 當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時，一次側(cè)僅流過主磁通的電流（?0?10），這個電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流?0?12時，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流?0?10，一部分為用來平衡?0?12，所以這部分電流隨著?0?12變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時，就是磁勢。 上述的平衡作用實質(zhì)上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。 變壓器工作原理動畫演示 三、變壓器的類型 變壓器是一種靜止電機，它可以將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能。 一、變壓器分類及用途 電力變壓器：電力系統(tǒng)傳輸電能的升壓變壓器/降壓變壓器/配電變壓器等。 電爐變壓器(專用) 給電爐(如煉鋼爐)供電。 電焊變壓器(專用) 給電焊機供電。 整流變壓器(專用)： 給直流電力機車供電。 儀用變壓器：用在測量設(shè)備中。 電子變壓器：用在電子線路中。 二、變壓器的工作原理 (1)原理圖 一個鐵心:提供磁通的閉合路徑。 兩個繞組:1次側(cè)繞組(原邊)N1,2次側(cè)繞組(副邊)N2。 (2)工作原理 當(dāng)1次繞組接交流電壓后，電流i0,該電流在鐵心中產(chǎn)生一個交變的主磁通Φ。 Ф在兩個繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢e1和e2 e1=－N1dФ/dt?e2=－N2dФ/dt 如果略去繞組電阻和漏抗壓降，則 u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2? u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k, k定義為變壓器的變比。 變壓器的類型和結(jié)構(gòu) 1、類型 除了按以上用途分類外，變壓器還可以按相數(shù)/繞組數(shù)目/鐵心形式/冷卻方式等特征分類。 按相數(shù)分：單相/三相/多相等 按繞組數(shù)：雙繞組/自耦/三繞組/多繞組 鐵心形式：心式/殼式 冷卻方式：干式/油浸式等 2、結(jié)構(gòu)(電力變壓器) 變壓器主要部件是繞組和鐵心(器身)。 繞組是變壓器的電路，鐵心是變壓器的磁路。二者構(gòu)成變壓器的核心即電磁部分。 除了電磁部分，還有油箱/冷卻裝置/絕緣套管/調(diào)壓和保護裝置等部件。 (1)鐵心 型式：心式(結(jié)構(gòu)簡單工藝簡單應(yīng)用廣泛)/殼式(用在小容量變壓器和電爐變壓器)。 材料：一般由冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。 鐵心交疊：相鄰層按不同方式交錯疊放，將接縫錯開。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫，從而減少了磁阻，便于磁通流通。 鐵心柱截面形狀：小型變壓器做成方形或者矩形；大型變壓器做成階梯形。容量大則級數(shù)多。疊片間留有間隙作為油道(縱向/橫向)。（縱向油道見課本圖） (2)繞組 一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。 繞組套裝在變壓器鐵心柱上，低壓繞組在內(nèi)層，高壓繞組套裝在低壓繞組外層，以便于絕緣。 (3)油/油箱/冷卻/安全裝置 器身裝在油箱內(nèi)，油箱內(nèi)充滿變壓器油。 變壓器油是一種礦物油，具有很好的絕緣性能。變壓器油起兩個作用：①在變壓器繞組與繞組、繞組與鐵心及油箱之間起絕緣作用。②變壓器油受熱后產(chǎn)生對流，對變壓器鐵心和繞組起散熱作用。 油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。 為了加快散熱，有的大型變壓器采用內(nèi)部油泵強迫油循環(huán)，外部用變壓器風(fēng)扇吹風(fēng)或用自來水沖淋變壓器油箱。這些都是變壓器的冷卻裝置。 1油箱/2儲油柜/3氣體繼電器/4為安全氣道。 變壓器運行時產(chǎn)生熱量，使變壓器油膨脹，并流進儲油柜中。 儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分的速度。從而減緩了油的變質(zhì)。 故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發(fā)出報警信號或切斷電源。 如果是嚴(yán)重事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。