变压器

TRANSFORMER

第3节 单相变压器根本结构及作业原理

发布时间:2023-11-25 13:50:34 作者: 变压器

  铁心构成变压器磁路体系,并作为变压器的机械骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分所组成,铁心柱上套装变压器绕组,铁轭起衔接铁心柱使磁路闭合的效果。对铁心的要求是导磁功能要好,磁滞损耗及涡流损耗要尽量小,因而均选用0.35 mm厚的硅钢片制作。现在国产硅钢片有热轧硅钢片、冷轧无取向硅钢片、冷轧晶粒取向硅钢片。20世纪60~70年代咱们国家出产的电力变压器首要用热轧硅钢片,因为其铁损耗较大,导磁功能相应地比较差,且铁心叠装系数低(因硅钢片双面均涂有绝缘漆),现已不用。现在国产低损耗节能变压器均用冷轧晶粒取向硅钢片,其铁损耗低,且铁心叠装系数高(因硅钢片外表有氧化膜绝缘,不用再涂绝缘漆)。

  依据变压器铁心的结构及方式可分为心式变压器和壳式变压器两大类。心式变压器是在两边

  的铁心柱上放置绕组,构成绕组围住铁心的方式,如图25所示。壳式变压器则是在中心的铁心柱上放置绕组,构成铁心围住绕组的形状,如图26所示。

  依据变压器铁心的制作流程与工艺可分叠片式铁心和卷制式铁心两种。叠片式铁心的心式及壳式变压器的制作次序是:先将硅钢片冲剪成如图27所示的形状,再将一片片硅钢片按其接错地插人事前绕好并经过绝缘处理的线圈中,最后用夹件将铁心夹紧。为了减小铁心磁路的磁阻以减小铁心损耗,要求铁心安装时,接缝处的空气隙应越小越好。

  变压器的线圈一般称为绕组,它是变压器中的电路部分,小型变压器一般用具有绝缘的漆包圆铜线绕制而成,对容量稍大的变压器则用扁铜线或扁铝线绕制。

  在变压器中,接到高压电网的绕组称高压绕组,接到低压电网的绕组称低压绕组。按高压绕组和低压绕组的彼此方位和形状不相同,绕组可分为同心式和交叠式两种。

  同心式绕组是将高、低压绕组同心肠套装在铁心柱上,如图28所示。为便于与铁心绝缘,把低压绕组套装在里面,高压绕组套装在外面。对低压大电流大容量的变压器,因为低压绕组引出线很粗,也能够把它放在外面。高、低压绕组之间留有空地,可作为油浸式变压器的油道,既利于绕组散热,又作为两绕组之间的绝缘。

  同心式绕组按其绕制办法的不同又可分为圆筒式、螺旋式和接连式等多种。同心式绕组的结构相对比较简单、制作简单,常用于心式变压器中,这是一种最常见的绕组结构及方式,国产电力变压器根本上均选用这种结构。

  交叠式绕组又称饼式绕组,它是将高压绕组及低压绕组分红若干个线饼,沿着铁心柱的高度替换摆放着。为便于绝缘,一般最上层和最基层安放低压绕组,如图29所示。交叠式绕组的首要长处是漏抗小、机械强度高、引线便利。这种绕组方式首要用在低电压、大电流的变压器上,如容量较大的电炉变压器、电阻电焊机(如点焊、滚焊和对焊电焊机)变压器等。

  变压器是使用电磁感应原理作业的,图210为其作业原理示意图。变压器的首要部件是铁心和绕组。两个相互绝缘且匝数不同的绕组别离套装在铁心上,两绕组间只需磁的耦合而没有电的联络,其间接电源u1的绕组称为一次绕组(曾称为原绕组、初级绕组),用于接负载的绕组称为二次绕组(曾称为副绕组、次级绕组)。

  一次绕组加上沟通电压ul后,绕组中便有电流I1经过,在铁心中发生与ul同频率的交变

  磁通,依据电磁感应原理,将别离在两个绕组中感应出电动势E1和E2。

  式中,“”号表明感应电动势总是阻止磁通的改动。若把负载接在二次绕组上,则在电动势E2的效果下,有电流I2流过负载,完成了电能的传递。由上式可知,一、二次绕组感应电动势的巨细(近似于各自的电压ul及u2)与绕组匝数成正比,故只需改动一、二次绕组的匝数,就可到达改动电压的意图,这便是变压器的根本作业原理。