专业:变压器制造(保定天威集团)
聚焦三亚大理青岛旅拍
2024-05-17 05:21:32
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变压器的结构简介 1.铁心 铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚度为 0.35 或 0.5 mm, 表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 铁心分为铁心柱和铁轭俩部分,铁心柱套有绕组;铁轭闭合磁路之用 铁心结构的基本形式有心式和壳式两种 心式变压器结构示意图(图3.1.6) 2.绕组 绕组是变压器的电路部分, 它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成 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(如上图):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,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。 变压器工作原理动画演示 三、变压器的类型 变压器是一种静止电机,它可以将一种电压的电能转换为另一种电压的电能。 一、变压器分类及用途 电力变压器:电力系统传输电能的升压变压器/降压变压器/配电变压器等。 电炉变压器(专用) 给电炉(如炼钢炉)供电。 电焊变压器(专用) 给电焊机供电。 整流变压器(专用): 给直流电力机车供电。 仪用变压器:用在测量设备中。 电子变压器:用在电子线路中。 二、变压器的工作原理 (1)原理图 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)。(纵向油道见课本图5.13) (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。 20210311