4.8變壓器陳學(xué)平2024-09-17

變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的傳輸交流電能并可改變交流電壓的靜止電器。它廣泛地應(yīng)用于電力、電信和自動(dòng)控制系統(tǒng)中。

4.8.1變壓器的概述變壓器主要由磁路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)構(gòu)成。變壓器內(nèi)的部件稱(chēng)為器身，其中包括構(gòu)成磁路的鐵芯、構(gòu)成電路的繞組和附屬的絕緣系統(tǒng)。鐵芯由彼此絕緣的硅鋼片疊積（或卷繞）后裝上拉板或拉螺桿、夾件等附件制成。鐵芯的截面一般有單級(jí)矩形截面、多級(jí)外接圓形截面、多級(jí)橢圓形截面三種形式，繞組一般由酚醛紙筒或絕緣紙板筒、撐條、墊塊、端絕緣和絕緣導(dǎo)線制成。在一個(gè)由彼此絕緣的硅鋼片疊成的閉合鐵芯上套上兩個(gè)彼此絕緣的繞組，就構(gòu)成了最簡(jiǎn)單的單相雙繞組變壓器，如圖4-19所示。

4.8.1變壓器的概述圖4-19單相雙繞組變壓器的裝置原理1—一次繞組；2—二次繞組；3—鐵芯通常把接電源的繞組稱(chēng)為一次繞組（又稱(chēng)為初級(jí)繞組），把接負(fù)載的繞組稱(chēng)為二次繞組（又稱(chēng)為次級(jí)繞組）。

4.8.2變壓器的分類(lèi)變壓器的種類(lèi)很多，可以按用途、相數(shù)、結(jié)構(gòu)形式、繞組數(shù)和冷卻方式等進(jìn)行分類(lèi)。

4.8.2變壓器的分類(lèi)按用途分類(lèi)按用途，可分為輸電、配電用變壓器，電壓、電流互感器，調(diào)壓變壓器，試驗(yàn)變壓器，電焊機(jī)變壓器，電爐變壓器，整流變壓器，電源變壓器，控制變壓器，靜電除塵變壓器，串聯(lián)和并聯(lián)電抗器，消弧線圈和接地變壓器等。01（1）電力變壓器。用在輸配電電路中，容量從幾十至幾十萬(wàn)kVA，目前國(guó)內(nèi)常用的電壓等級(jí)有10kV、35kV、110kV、220kV、330kV和500kV等幾種。電力變壓器如圖4-20所示。02（2）電源變壓器（降壓）用于將220V交流市電變換為電子設(shè)備所需電壓的變壓器稱(chēng)為電源變壓器，是為電子設(shè)備提供電能的一種特殊元件，常見(jiàn)的電源變壓器如圖4-21所示。03

4.8.2變壓器的分類(lèi)按用途分類(lèi)圖4-20電力變壓器

4.8.2變壓器的分類(lèi)按用途分類(lèi)圖4-21電源變壓器

4.8.2變壓器的分類(lèi)開(kāi)關(guān)變壓器（升壓）開(kāi)關(guān)變壓器又稱(chēng)為脈沖變壓器，廣泛用在開(kāi)關(guān)電源電路中，與電源變壓器不同的是，開(kāi)關(guān)變壓器中通過(guò)的電流是脈沖電流，但其符號(hào)與電源變壓器符號(hào)是相同的。常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)變壓器外形，如圖4-22所示。圖4-22開(kāi)關(guān)變壓器

4.8.2變壓器的分類(lèi)調(diào)壓變壓器調(diào)節(jié)電壓的變壓器，如圖4-23所示。圖4-23調(diào)壓變壓器2．按相數(shù)分類(lèi)按相數(shù)，可分為單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。

4.8.2變壓器的分類(lèi)按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)按結(jié)構(gòu)，可分為鐵芯式和鐵殼式變壓器。4．按繞組分類(lèi)按繞組，可分為雙繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器。（1）雙繞組變壓器。（2）多繞組變壓器。（3）自耦變壓器。它的繞組一部分是高壓邊和低壓邊共有的；另一部分只屬于高壓邊。這種變壓器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、省材料等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)用升壓變壓器、自耦式單相及三相電源調(diào)壓器等都屬這一類(lèi)變壓器。

4.8.2變壓器的分類(lèi)按冷卻方式分類(lèi)按冷卻方式，可分為干式變壓器、油浸變壓器和充氣全密封式變壓器。（1）油浸變壓器。電力變壓器多屬油浸變壓器。（2）干式變壓器。如小型變壓器多為干式變壓器。

4.8.3變壓器的基本構(gòu)造變壓器的基本結(jié)構(gòu)是由鐵芯、繞組、絕緣結(jié)構(gòu)和引出線接線端等部分組成的。小容量變壓器還可以采用單取向冷軋硅鋼片制成的卷片式鐵芯（又稱(chēng)為C形鐵芯），因?yàn)榇磐樦@種硅鋼片軋制的方向通過(guò)時(shí)，有較高的磁導(dǎo)率和較低的損耗，所以用這種鐵芯制成的變壓器，具有重量輕、體積小的優(yōu)點(diǎn)，其鐵芯結(jié)構(gòu)如圖4-24（d）所示。（a）EI形（b）雙F形（c）ⅡI形（d）C形圖4-24小型變壓器的常用鐵芯形狀

4.8.3變壓器的基本構(gòu)造變壓器的繞組繞組（俗稱(chēng)線圈）是變壓器的電路部分。繞組是用絕緣銅導(dǎo)線（俗稱(chēng)漆包線）繞制而成的。小型變壓器一般采用圓銅線，中型和大型變壓器多采用方形或長(zhǎng)方形扁銅線。變壓器的繞組一般在模板或簡(jiǎn)易骨架上繞制成，然后套入鐵芯。心式結(jié)構(gòu)，就是繞組包圍硅鋼片鐵芯；殼式結(jié)構(gòu)，則是硅鋼片鐵芯包圍繞組，如圖4-25所示。

4.8.3變壓器的基本構(gòu)造變壓器的繞組INCLUDEPICTURE"G:\\..\\..\\WY\\電工技術(shù)\\新圖\\6-2.wmf"（a）單相殼式（b）單相心式（c）三相心式圖4-25小型變壓器的外形圖

4.8.3變壓器的基本構(gòu)造絕緣結(jié)構(gòu)小型變壓器一般都將導(dǎo)線直接繞制在絕緣骨架上，骨架構(gòu)成繞組與鐵芯之間的絕緣結(jié)構(gòu)；凡雙繞組的，在繞制好內(nèi)層繞組后，采用絕緣性能較好的青殼紙、黃蠟布或滌綸紙薄膜作為襯墊物，在襯墊物上面再繞外層繞組。這樣，襯墊物也就成為一、二次繞組之間的絕緣結(jié)構(gòu)；當(dāng)外層繞組繞好后，再包上牛皮紙、青殼紙等絕緣材料，這樣既能作為外層的絕緣結(jié)構(gòu)，又能作為繞組的保護(hù)層。

4.8.3變壓器的基本構(gòu)造絕緣結(jié)構(gòu)4