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变压器作业原理.分类及构造

2017-05-02 17:36分类:电工基础知识 阅读:

 

变压器是一种接连的电机,它运用电磁感应原理将一种电压.电流的沟通电能改换成同频率的另一种电压.电流的电能。换句话说,变压器即是完毕电能在纷歧样等级之间进行改换。

一.变压器的作业原理

下面以单相双绕组变压器为例剖析其作业原理:在一个闭合的铁心上盘绕两个绕组,其匝数既能够一样,也能够纷歧样,但通常是纷歧样的。如图1所示,两个绕组之间只需磁的耦合,而没有电的联络。

图1 单相双绕组变压器原理图

与电源相连的绕组,承受沟通电能,通常称为原边绕组(初级绕组.一次绕组),以A.X标明其出线端;与负载相连的绕组,送出沟通电能,通常称为副边绕组(次级绕组.二次绕组),以a.x标明其出线端。原边的匝数.电压.电动势.电流别离以N1.u1.e1.i1来标明;副边的匝数.电压.电动势.电流别离以N2.u2.e2.i2来标明。

当原边绕组接通电源,便会在铁心中发作与电源电压同频率的交变磁通。疏忽漏磁,该磁通便一同与原.副边绕组相交链,耦合系数kc=1,这么的变压器称为抱负变压器。依据电磁感应规矩,可写出电压.电动势的瞬时方程式别离为

 

 (1)

所以可得电动势比:。若磁通.电动势均按正弦规矩改动,k称为变

压器的变比,也称为匝比,通常用有用值之间的比值来标明:

 (2)

式(2)标明,变压器一.二次绕组的电压比就等于一.二次绕组的匝数比。因而,要使一.二次绕组有纷歧样的电压,只需使一.二次绕组有纷歧样的匝数即可。

二.变压器的根柢构造

变压器的首要构造部件有:铁心和绕组两个根柢有些构成的器身,以及放置器身且盛满变压器油的油箱。此外,还有一些为保证变压器作业安全的辅佐器材。图2为一台油浸式电力变压器外形图。

1—放油阀门5-绕组3—铁心4—油箱

5—分接开关6—低压套管7—高压套管

8—气体继电器 9—安全气道 十—油表

11—储油柜 15-吸湿器 13—湿度计

图2油浸式电力变压器

(1)铁心

外表具有绝缘膜的硅钢片铁心由铁芯柱和铁轭两有些构成,构成变压器磁路的首要有些。为了减小交变磁通在铁心中致使的损耗,铁心通常用厚度为0.3mm~0.5mm.叠装而成。图3(a).(b)所示的变压器,从外面看,线圈围住铁心柱,称为心式构造;图5.4所示的变压器,从外面看,铁心柱围住线圈,则称为壳式构造。小容骤变压器多选用壳式构造。交变磁通在铁心中致使涡流损耗和磁滞损耗,为使铁心的温度不致太高,在大容量的变压器的铁心中通常设置油道,而铁心则浸在变压器油中,当油从油道中流过期,可将铁心中发作的热量带走。

(二)绕组

绕组构成变压器电路的首要有些。原.副边绕组通常用铜或铝的绝缘导线盘绕在铁心柱上。高压绕组电压高,绝缘恳求高,假定高压绕组在内,离变压器铁心近,则应加强绝缘,跋涉了变压器的本钱造价。因而,为了绝缘便当,低压绕组紧靠着铁心,高压绕组则套装在低压绕组的外面。两个绕组之间留有油道,既能够起绝缘作用,又能够使油把热量带走。在单相变压器中,高.低压绕组均分为两有些,别离盘绕在两个铁心柱上,两有些既能够串联又能够并联。三相变压器归于同一相的高.低压绕组悉数盘绕在同一铁心柱上。

只需绕组和铁心的变压器称为干式变压器。

大容骤变压器的器身放在盛有绝缘油的油箱中,这么的变压器称为油浸式变压器。

 

(a)单相心式变压器 (b)三相心式变压器

图3 心式构造变压器

图4 壳式构造变压器

(三)别的构造部件

变压器的器身放在装有变压器油的油箱内。变压器油既是一种绝缘介质,又是一种冷却介质。为使变压器油身手久地坚持超卓状况,在变压器油箱上面装有圆筒形的储油柜。储油柜通过连通管与油箱相通,柜内油面高度跟着油箱内变压器油的热胀冷缩而改动,储油柜使油与空气的触摸面积减小,然后削减油的氧化和水分的侵入。别的气体继电器和安全气道是在缺陷时维护变压器安全的辅佐设备。

三.变压器的额外值

依照国家标准规矩,标明在铭牌上的,代表变压器在规矩运用环境和作业条件下的首要技能数据,称为变压器的额外值(或称为铭牌数据),首要有:

1.额外容量是变压器在正常作业时的视在功率,通常以SN来标明,单位为伏安(VA)或千伏安(kVA)。关于通常的变压器,原.副边的额外容量都计划成持平。

2.额外电压:在正常作业时,规矩加在原边绕组上的电压,称为原边的额外电压,以U1N来标明;当副边绕组开路(即空载),原边绕组加额外电压时,副边绕组的丈量电压,即为副边额外电压,以U2N来标明。在三相变压器中,额外电压系指线电压,单位为伏(V)或千伏(kV)。

3.额外电流:是指依据额外容量和额外电压核算出来的电流值。原.副边的额外电流别离用I1N.I2N来标明,单位为安(A)。

4.额外频率:中国以及大大都国家都规矩fN=50Hz。额外容量.额外电压和额外电流之间的联络为:

单相变压器: 

三相变压器: 

此外,变压器的铭牌上还通常会标明功率.温升.绝缘等级等。

小结:

1.变压器是运用电磁感应的原理作业的。它具有变压.变流.变阻抗的作用。

2.变压器一.二次绕组的电压比等于其匝数比。

3.由铁心及绕组构成了变压器的磁路和电路有些,亦即变压器的动身。

4.变压器的额外值代表了变压器在规矩运用环境和作业条件下的首要技能数据,运用时应精确的挑选。

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