變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)

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1、3.1變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)思考學(xué)習(xí)內(nèi)容知識要點→→→3.1.1變壓器的基本工作原理及分類3.1.2變壓器的基本結(jié)構(gòu)3.1.3變壓器的型號與額定值3.1變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)3.1.1變壓器的基本工作原理和分類電能機(jī)械能電能？？？電動機(jī)變壓器一、變壓器的基本工作原理問題:為什么將變壓器的原邊接到交流電源上，燈泡就會發(fā)光呢？變壓器就是按照“動電生磁，動磁生電”的電磁感應(yīng)原理制成的。一、變壓器的基本工作原理燈泡——將電能轉(zhuǎn)換成了光能工作原理1、當(dāng)一次繞組接交流電壓后，就有勵磁電流i1流過，該電流在鐵心中可產(chǎn)生一個交變的主磁通Φ2、Ф在兩個繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢e1和e2e1=－N1d

2、Ф/dte2=－N2dФ/dt3、若略去繞組電阻和漏抗壓降，則以上兩式之比為：U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N24、U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k，k——定義為變壓器的變比。即：U1/U2=N1/N2?=K●從此式可以看出，若固定U1，只要改變匝數(shù)比即可達(dá)到改變電壓的目的了●變壓器就是按照“動電生磁，動磁生電”的電磁感應(yīng)原理制成的。變壓器的外型和器身圖二、變壓器的分類電力變壓器的類別——用途分配電變壓器升壓變壓器降壓變壓器（一）電力變壓器試驗、儀用等變壓器(二)特種變壓器電力變壓器的類別——用途分電爐、整流變壓器電力變壓器類別-線圈數(shù)目分雙繞組變壓器，在

3、鐵芯中有兩個繞組，一個為初級繞組，一個為次級繞組自耦變壓器，初級、次級繞組合為一個三繞組變壓器，三個繞組連接三種不同電壓的線路多繞組變壓器，如分裂變壓器電力變壓器類別-冷卻方式油浸式變壓器——鐵芯和繞組都一起浸入灌滿了變壓器油的油箱中，可以加強(qiáng)絕緣和改善冷卻散熱條件（大容量）干式變壓器——能滿足特殊要求，如安全（小容量變壓器）充氣式變壓器——絕緣性能優(yōu)于油浸式（大容量）SF6干式變壓器油浸式變壓器電力變壓器類別-冷卻方式強(qiáng)迫油循環(huán)電力變壓器電力變壓器類別-相數(shù)單相變壓器三相變壓器電力變壓器類別-調(diào)壓方式有載調(diào)壓變壓器無載調(diào)壓變壓器作業(yè)P1213.1變壓器是怎樣變壓的,為什么能變電壓,而不

4、能變頻?3.3變壓器一次繞組若接在直流電源上,二次側(cè)會有穩(wěn)定的直流電壓嗎?為什么?3.1.2電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)鐵芯繞組油箱和冷卻裝置絕緣套管保護(hù)裝置圖3.1.2油浸式電力變壓器一、鐵芯——變壓器的磁路電力變壓器的鐵心是由0.35mm厚的冷軋硅鋼片疊成。減少渦流損耗，提高導(dǎo)磁系數(shù)。鐵心柱鐵軛圖3.1.3變壓器的鐵芯平面●鐵芯結(jié)構(gòu)——心式、殼式心式——結(jié)構(gòu)簡單工藝簡單應(yīng)用廣泛殼式——結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用在小容量變壓器和電爐變壓器圖3.1.4鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖●鐵芯的交疊裝配奇數(shù)層偶數(shù)層奇數(shù)層偶數(shù)層變壓器鐵心疊法，偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫，從而減少了磁路和磁阻，使磁路便于流通——接逢處氣隙小可以避免渦

5、流在鋼片之間流通圖3.1.6疊片式鐵世交錯的疊放方式●變壓器鐵心柱橫截面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(縱向或橫向)。近年來，出現(xiàn)一種漸開線形鐵芯——優(yōu)點：節(jié)省硅鋼片，便于機(jī)械化生產(chǎn)，節(jié)省工時油道圖3.1.7鐵芯柱截面二、繞組——變壓器的電路變壓器繞組一般為絕緣扁銅線或絕緣圓銅線在繞線模上繞制而成。為便于制造、在電磁力作用下受力均勻以及機(jī)械性能良好，繞組線圈作成圈形。按照繞組在鐵芯中的排列方法分類，變壓器可分為鐵芯式和鐵殼式兩類基本型式——根據(jù)高低壓繞組在鐵芯柱上排列方式不同可分為同芯式和交疊式※鐵殼式變壓器變壓器的鐵芯柱在中間，鐵

6、軛在兩旁環(huán)繞，且把繞組包圍起來結(jié)構(gòu)比較堅固、制造工藝復(fù)雜，高壓繞組與鐵芯柱的距離較近，絕緣也比較困難通常應(yīng)用于電壓很低而電流很大的特殊場合，例如，電爐用變壓器。這時巨大的電流流過繞組將使繞組上受到巨大的電磁力，鐵殼式結(jié)構(gòu)可以加強(qiáng)對繞組的機(jī)械支撐，使能承受較大的電磁力。圖3.1.8殼式變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖※芯式變壓器繞組和鐵芯的裝配示意圖繞組同芯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。圖3.1.9芯式變壓器的鐵芯和繞組的裝配示意圖●繞組的基本型式——同心式※同芯式——鐵芯式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組均做成圓筒形，然后同芯地套在鐵芯柱上，為便于絕緣，通

7、常低壓繞組在里面，高壓繞組在外面，中間加絕緣紙筒絕緣三相心式變壓器外觀示意圖高壓低壓繞組的基本型式——交疊式※交疊式——鐵殼式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組各分為若干個線餅，沿著鐵芯柱的高度交錯地排列著圖3.1.9交疊式繞組三、油箱和冷卻裝置變壓器油——冷卻、絕緣①絕緣：繞組與繞組、繞組與鐵心及油箱之間②散熱：熱量通過油箱殼散發(fā)，油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。采用內(nèi)部油泵強(qiáng)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