变压器的基本工作原理

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2017年02月05日

一、 变压器的种类:
        1.按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
        2.按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
        3.按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
        4.按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
        5.按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器
        二、变压器工作原理:
        变压器的基本工作原理是:变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成,当一次绕组加上交流电压时,铁心中产生交变磁通,交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势与在单匝上感应电动势的大小是相同的,但一次、二次侧绕组的匝数不同,一次、二次侧感应电动势的大小就不同,从而实现了变压的目的,一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。
        当二次侧接上负载时,二次侧电流也产生磁动势,而主磁通由于外加电压不变而趋于不变,随之在一次侧增加电流,使磁动势达到平衡,这样,一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。
        三、变压器的主要部件结构作用:
        1.变压器组成部件:器身(铁芯、绕组、绝缘、引线 <http://baike.baidu.com/view/641237.htm>)、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置(即分接开关,分为无励磁调压和有载调压)、保护装置 <http://baike.baidu.com/view/1960612.htm>(吸湿器、安全气道、气体继电器 <http://baike.baidu.com/view/3227917.htm>、储油柜、净油器及测温装置等)和出线套管。
        2.变压器主要部件的作用:
         (1) 铁芯:作为磁力线的通路,同时起到支持绕组的作用。变压器 <http://www.pandeng.net.cn/about.html>通常由含硅量较高,厚度分别为 0.35 mm\0.3mm\0.27 mm, 表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 铁心分为铁心柱和横片俩部分,铁心柱套有绕组;横片是闭合磁 路之用铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。
         (2) 绕组:作为电流的通路。绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。 变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压?1 时,流过电流 ?1,在铁芯中就产生交变磁通?1,这些磁通称为主磁通, 在它作用下,两侧绕组分别感应电势?1,?2,感应电势公式为:E=4.44fN?m 式中:E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数 ?m--主磁通最大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同, 感应电势 E1 和 E2 大小也不同,稳压器 <http://www.pandeng.net.cn/pro/> 当略去内阻抗压降后,电压?1 和?2 大小也就不同。 当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流 (?0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流 ?2 时,也在铁芯中产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流 ?0,一部分为用来平衡?2,所以这部分电流随着?2 变化而变化。当电流乘以匝数时,就是磁势。 上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平 衡作用实现了一、二次侧的能量传递。 变压器的技术参数对不同类型的变压器都有相应的技术要求,可用相应的技术参数表示.如电源变压器的主要技述参数有:额定功率、额定 电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能 和防潮性能,对于一般低频变压器的主要技述参数是:变压比、频率特性、 非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。
        (3) 油箱和冷却装置的作用:作为变压器的外壳,油箱内充满绝缘油,起散热和绝缘作用。变压器冷却装置的作用是,当变压器上层油温产生温差时,通过散热器形成油循环,使油经散热器冷却后流回油箱,有降低变压器油温的作用。为提高冷却效果,可采用风冷、强油风冷或强油水冷等措施。
        (4) 调压装置:变换线圈的分接头,改变高低压线圈的匝数比,从而调整电压,使电压稳定。分为无励磁调压和有载调压两种。
         (5) 变压器保护装置的作用:
        ①储油柜。也叫油枕或油膨胀器,主要用来缩小变压器油与空气的接触面积,减少油受潮和氧化的程度,减缓油的劣化,延长变压器油的使用寿命。同时,随温度、负荷的变化给变压器油提供缓冲空间。              
        ②吸湿器。内装吸湿剂,如变色硅胶等,能吸收进人储油柜的潮气.确保变压器油不变质。   
        ③安全气道。又称防爆管。当变压器内发生故障时,如发生短路等,绝缘油即燃烧并急剧分解成气体,导致变压器内部压力骤增,油和气体将冲破防爆管的玻璃膜喷出泄压,避免变压器油箱破裂。  
        ④气体继电器。又叫瓦斯继电器。当变压器油箱内部发生故障(如绝缘击穿,绕组匝间或层间短路等)产生气体或变压器油箱漏油使油面降低时,则气体继电器动作,发出报誉信号(轻瓦斯)或接通继电保护回路使开关跳闸(重瓦斯),以保证故障不再扩大。   
        ⑤净油器。也叫热虹吸器或热滤油器.内充吸附剂。当变压器油流经吸附剂时,油中所带水分、游离酸加速油老化的氧化物皆被吸收。达到变压器油连续净化的目的。   
        ⑥测温装置。用来测最变压器的油溢。
            (6) 套管:它既是引线与地(外壳)的绝缘,又起到固定引线的作用。变压器的绝缘套管,将变压器内部的高低压绕组的出线头引到油箱外部,即起到对地绝缘的作用,也使引线与外电路起连接的作用。因此,绝缘套管必须具有规定的电器强度和机械强度,同时套管中间的导电体也是载流元件,运行中长期通过负载电流,因此必须具有良好的热稳定性,还需要能承受短路时的瞬间过热。绝缘套管用具有外形小、绝缘好、重量轻、通用性强、密封性能好和维护检修方便等要求。
       
       

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