变压器工作原理讲解（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（高教第4版）

变压器工作原理讲解 第一页，共95页。 变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应(diàncí-gǎnyìng),将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。确切地说，它具有变压、变流、变换阻抗和隔离电路的作用。 例如，在电力系统中用电力变压器把发电机发出的电压升高后进行远距离输电，到达目的地以后再用变压器把电压降低供用户(yònghù)使用； 在实验室用自耦变压器改变电源(diànyuán)电压； 在测量上利用仪用变压器扩大对交流电压、电流的测量范围； 在电子设备和仪器中用小功率电源变压器提供多种电压，用耦合变压器传递信号并隔离电路上的联系等等。 变压器虽然大小悬殊，用途各异，但其基本结构和工作原理是相同的。 第二页，共95页。 第一节 变压器的工作原理、分类及结构 第三页，共95页。 一、变压器的基本(jīběn)结构 铁心由铁心柱和铁轭两部分组成。变压器的主磁路，为了(wèi le)提高导磁性能和减少铁损，用厚为0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠成。 变压器的基本结构分为四个部分：①铁心(tiě xīn)—变压器的磁路；②绕组—变压器的电路；③绝缘结构；④油箱等其它部分。 （一）铁心 变压器的铁心中，每片硅钢片为拼接片。在叠片时，采用叠接式，即将上下两层叠片的接缝错开，可缩小接缝间隙，以减小励磁电流。如下图所示。 铁轭 铁心柱 第四页，共95页。 词语：油箱 拼音：yóuxiāng 解释：装油的容器。特指用柴油机或汽油机驱动的机器上储放燃料油的装置。 第五页，共95页。 铁心(tiě xīn)柱的截面在小型变压器中采用方形。在容量较大的变压器中，采用阶梯形截面，如图3-6所示。 绕组是变压器的电路(diànlù)，一般用绝缘铜线或铝线（扁线或圆线）绕制而成。 （二）绕组(ràozǔ) 铁轭的截面有矩形及阶梯形的，如图3-7所示，其截面一般比铁心柱截面大（5~10）%，以减小空载电流和空载损耗。 叠装好的铁心其铁轭用槽钢（或焊接夹件）及螺杆固定。铁心柱则用环氧无纬玻璃丝粘带绑扎。 当采用冷轧硅钢片时，应用斜切钢片的叠装方法，可提高导磁系数，降低损耗，如图3-5所示。 第六页，共95页。 一次侧接电源 二次侧接负载(fùzài) 如下图所示有两组：一个绕组与电源相连，称为(chēnɡ wéi)一次绕组（或原绕组），这一侧称为(chēnɡ wéi)一次侧（或原边）；另一个绕组与负载相连，称为(chēnɡ wéi)二次绕组（或副绕组），这一侧称为(chēnɡ wéi)二次侧（或副边）。 第七页，共95页。 词语：称为 拼音：chēnɡ wéi 解释：1.叫做。如：商品的普通销售价格称为市价。2.用明确的名称、术语或措词把…叫做。如：这四部分在图上被称为A,B,C和D。 同心式绕组 交迭式绕组 对于三相变压器，根据两组绕组的相对位置，绕组可分为同心(tóngxīn)式和交叠式两种，如以下两图所示。 第八页，共95页。 根据绕组和铁心的相对位置，变压器有壳式结构(jiégòu)和心式结构(jiégòu)两种，如以下两图所示。 （三）其它(qítā)结构部件 如下图所示，油浸式电力变压器的结构中还包括油箱、绝缘套管(tào ɡuǎn)、储油柜、安全气道等。 第九页，共95页。 第十页，共95页。 二、变压器的分类(fēn lèi) 按用途分：电力(diànlì)变压器和特种变压器。 按绕组(ràozǔ)数目分：单绕组(ràozǔ)（自耦）变压器、双绕组(ràozǔ)变压器、三绕组(ràozǔ)变压器和多绕组(ràozǔ)变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。 我国变压器的主要系列：SJL1（三相油浸铝线电力变压器）、SEL1（三相强油风冷铝线电力变压器）、SFPSL1（三相强油风冷三线圈铝线电力变压器）、SWPO（三相强油水冷自耦电力变压器）等。 按容量分：小型、中型、大型和特大型变压器。 第十一页，共95页。 连接发电机与电网的升压变压器 连接发电机的封闭母线 与电网相连的高压出线端 第十二页，共95页。 词语：相连 拼音：xiānɡ lián 解释：互相连接；彼此关联。汉王