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      变压器的工作原理是什么?

      来源:http://www.stpaulsncb.com/发布时间:2020-04-30点击次数:载入中...

          变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。那么,你知道原理是什么吗?

          (1)原理一个铁心:提供磁通的闭合路径。两个绕组:1 次侧绕组(原边)N1,2 次侧绕组(副边)N2。

          (2)工作原理:当1 次绕组接交流电压后,电流 i0,该电流在铁心中产生一个交变的主磁通Φ 。Ф 在两个绕组中分别产生感应电势 e1 和 e2,e1=-N1dФ /dt  e2=-N2dФ /dt,如果略去绕组电阻和漏抗压降,则u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2 u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k, k 定义为变压器的变比。

           变压器的类型和结构:

          1、类型:除了按以上用途分类外,变压器还可以按相数/绕组数目/铁心形式/冷却方式等特 征分类。按相数分:单相/三相/多相等

      按绕组数:双绕组/自耦/三绕组/多绕组,铁心形式:心式/壳式,冷却方式:干式/油浸式等

          2、结构(电力变压器)变压器主要部件是绕组和铁心(器身)。绕组是变压器的电路,铁心是变压器的磁路。二者构成变压器的核心即电磁部分。除了电磁部分,还有油箱/冷却装置/绝缘套管/调压和保护装置等部件。

          (1)铁心:

          型式:心式(结构简单工艺简单应用广泛)/壳式(用在小容量变压器和电炉变压 器)。

          材料:一般由0.35mm/0.5mm 冷轧(也用热轧)硅钢片叠成。

          铁心交叠:相邻层按不同方式交错叠放,将接缝错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝,从而减少了磁阻,便于磁通流通。

          铁心柱截面形状:小型变压器做成方形或者矩形;大型变压器做成阶梯形。容量 大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向/横向)。

          (2)绕组:

          一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上,低压绕组在内层,高压绕组套装在低压绕组外层,以便于绝缘。

          (3)油/油箱/冷却/安全装置

          器身装在油箱内,油箱内充满变压器油。变压器油是一种矿物油,具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用:①在变压 器绕组与绕组、 绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。 ②变压器油受热后产生对流, 对变压器铁心和绕组起散热作用。

          油箱有许多散热油管,以增大散热面积。为了加快散热,有的大型变压器采用内部油泵强迫油循环,外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置。1 油箱/2 储油柜/3 气体继电器/4 为安全气道。

          变压器运行时产生热量,使变压器油膨胀,并流进储油柜中。储油柜使变压器油与空气接触面变小,减缓了变压器油的氧化和吸收空气水分的 速度。从而减缓了油的变质。故障时,热量会使变压器油汽化,触动气体继电器发出报警信号或切断电源。如果是严重事故,变压器油大量汽化,油气冲破安全气道管口的密封玻璃,冲出变压器油箱,避免油箱爆裂。

         

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