变压器基本工作原理和结构1
变压器的结构和工作原理
变压器的结构和工作原理
变压器是一种用于提高或降低交流电压的电气设备，它主要由两部分组成：磁路和绕组。
磁路是变压器中起到传导磁场的作用的部分，由铁芯和磁通路构成。
铁芯是由许多绝缘分层的硅钢片组成，可以降低铁损，同时保证磁通产生磁耦合作用。
磁路一般为整体构造，使磁通闭合的同时还具有强度和刚度。
绕组是变压器中起到能量传递作用的部分，包括高压绕组、低压绕组和中间部分。
高压绕组是由导电材料绕制而成，一般放在铁芯的一侧，通过高压输入，产生磁场。
低压绕组则施加在铁芯的另一侧，接收高压绕组中经变压器耦合的磁通，产生较低的电压。
中间部分则由高压绕组和低压绕组中间的部分构成，也称为变压器屏蔽。
工作原理是基于法拉第电磁感应定律，当变压器中输入交流电源后，通过高压绕组产生一个磁场，磁场会产生一个磁通，这个磁通会穿过铁芯，并在低压绕组中感应出一定大小的电压。
变压器是通过初级绕组和次级绕组之间的耦合作用实现电能的传递。
通过变换绕组的匝数比，可以实现高压向低压的转变，也可以实现低压向高压的转变。
变压器性能的主要指标是变比、电压等级、功率和效率等。
变比是初级绕组和次级绕组匝数之比，通常称为变压比。
电压等级指变压器的额定电压。
功率指变压器所能传递的最大电功率，也称为额定功率。
效率则表示变压器传输能量所失去的比例。
变压器的结构及工作原理
变压器的结构及工作原理
变压器是一种通过电磁感应来改变交流电压的电气设备。
其主要由铁芯、一组初级和次级线圈组成。
铁芯是变压器中的核心部分，通常由铁合金材料制成，具有良好的导磁性能。
初级线圈位于铁芯的一侧，由一定数量的绕组组成，通常称为主线圈。
次级线圈位于铁芯的另一侧，同样由一定数量的绕组组成，通常称为副线圈。
当交流电通过主线圈时，产生的磁场会穿过铁芯并感应到副线圈中。
由于铁芯的导磁性能，磁场能够有效地传导到副线圈中，使得副线圈中也产生电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化导致导线中的磁通量发生变化时，就会在导线中产生感应电动势。
通过变压器的设计，使得主线圈和副线圈的绕组比例不同，可以实现将输入电压转变为输出电压的目的。
当输入电压施加在主线圈上时，根据变压器的工作原理，输出电压将会与输入电压成正比例关系。
具体的比例关系由绕组的匝数比决定，即输出电压与输入电压之间的比值等于次级线圈的匝数与主线圈的匝数之比。
由于变压器的基本原理是基于电磁感应，因此其工作效率较高。
另外，变压器还具有隔离输入和输出电路、阻碍电流流入负载的能力等特点，使其在电力系统、电子设备和能源传输等领域中得到广泛应用。
变压器的工作原理及原、副线圈之间的几个关系
变压器的工作原理及原、副线圈之间的几个关系王其学一、变压器的工作原理变压器的工作原理是电磁感应．当原线圈中加交变电压时，原线圈就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果副线圈电路是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．其能量转化的过程为：例1.一理想变压器的副线圈为200匝，输出电压为10V ，则铁芯内的磁通量变化率的最大值为（ ）A. 0.07Wb/sB. 5 Wb/sC. 7.05 Wb/sD.14.1 Wb/s解析：根据法拉第电磁感应定律知：n 圈线圈的感应电动势的大小等于线圈匝数n 与磁通量的变化率t ∆Φ∆的乘积，即 E ＝n t∆Φ∆，因为 原、副线圈的内阻不计，则有U =E ，200匝线圈输出电压为10V ，每匝为120V，此电压为有效值，最大值为20V ＝0.07V ，则t∆Φ∆＝0.07 Wb/s正确选项为A评注：变压器原、副线圈的电压值及电流值均指有效值．例 2.在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，如图1所示，已知线圈1、2的匝数比为n 1：n 2＝2：1，在不接负载的情况下（ ）A.当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为110V解析：设线圈1两端输入电压为U 1时，线圈2输出压为 U 2．根据法拉第电磁感应定律有：U 1＝n 111t ∆Φ∆，U 2＝ n 22t∆Φ∆ 根据题意，当线圈1输入电压220V 时，Φ1＝2Φ2 ，即122t t∆Φ∆Φ=∆∆，得：11112222U 24U 1n n t n n t∆Φ⨯∆===∆Φ∆ 解得U 2＝55V ，图1当线圈2输入电压110V 时，同理Φ2′＝２Φ1′,'2'222''1111U 21U n n t n n t∆Φ⨯∆===∆Φ∆ 所以 U 1′＝U 2′＝110V 正确选项为B 、D评注：根据题给的条件知，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，通过两个线圈之间的磁通量关系为Φ1＝2Φ2，Φ2′＝2Φ1′，若不加分析的认为在任何条件下公式Φ1＝Φ2都成立，结果出现错解．二、理想变压器原、副线圈之间的关系式（１）功率的关系显然，理想变压器也是一种理想化的物理模型，理想变压器的特点是：变压器铁芯内无漏磁―――磁能无损失，原、副线圈的内阻不计――不产生焦耳热，电能无损失，因此副线圈的输出功率与原线圈的输入功率相等，公式为：P 1=P 2 （2）电压关系由于互感过程中，没有漏磁，所以变压器原、副线圈中每一匝线圈的磁通量的变化率均相等。
变压器是一种静止的电机要点
1.1 变压器的基本结构和分类 一、变压器的基本结构：
电力变压器的基本构成部分有：铁心、绕 组、绝缘套管、油箱及其他附件等，其中 铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器 身。图1-2是油浸式电力变压器的结构图。
我们来看一个简化图:
1、铁心和绕组：变压器中最主要的部 件，他们构 成了变压器的器身。 1）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装 绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。 铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭 合磁路。 铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心 中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁 性材料——硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两 种，其厚度为0.35～0.5mm，两面涂以厚0.02～ 0.23mm的漆膜，使片与片之间绝缘。
U 1 E1
在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于 副方的空载电压，即： U 20 E 2
3）变压器的变比： 在变压器中，原、副绕组的感应电动势 E1和E2之比称为变压器的变比，用 k 表示， 即：
k
E E
1 2
4.44 fN1 m N1 4.44 fN 2 m N2
2 ）磁通的正方向与产生它的电流的正方向符 合右手螺旋定则 3）感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方 向符合右手螺旋定则 电压u1,u2的正方向表示电位降低，电动势e1,e2的正 方向表示电位升高。在原方， u1 由首端指向末端， 1从首端流入。当u1与1同时为正或同时为负时，表 示电功率从原方输入，称为电动机惯例。在副方， u2和2的正方向是由 e2的正方向决定的，即2沿e2的 正方向流出。当u2和2同时为正或同时为负时，电 功率从副方输出，称为发电机惯例。
规律变化时，励磁电流为尖顶波，根据谐 波分析方法，尖顶波可分解为基波和3、5、 7…次谐波。除基波外，三次谐波分量最大。 这就是说，由于铁磁材料磁化曲线的非线 性关系，要在变压器中建立正弦波磁通， 励磁电流必须包含三次谐波分量。 为了在相量图中表示励磁电流μ ，可以用等效 正弦波电流来代替非正弦波励磁电流，其 有效值为
变压器的工作原理详解
变压器的工作原理详解变压器是一种重要的电力设备，广泛应用于各种电力系统和电子设备中。
它通过改变电压来实现电能的传输和转换。
本文将详细解释变压器的工作原理。
一、变压器的基本结构为了更好地理解变压器的工作原理，我们首先来了解它的基本结构。
一个标准的变压器由两个主要部分组成：主线圈和副线圈。
主线圈是用较粗的导线绕成的，而副线圈则使用较细的导线。
两个线圈通过共同的铁芯连接在一起。
铁芯通常是由硅钢片堆叠而成，以减少能量损耗和磁滞。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理依赖于法拉第的电磁感应定律。
当主线圈中的交流电通过铁芯时，会产生一个交变磁场。
这个磁场会穿透铁芯并传导到副线圈中。
由于副线圈和主线圈通过铁芯相连，副线圈中也会有一个相应的交变磁场产生。
由于磁场的存在，根据法拉第的电磁感应定律，副线圈中会引发感应电动势。
这个感应电动势会导致电流在副线圈中流动。
由于副线圈的导线较细，电流会根据欧姆定律产生电压降。
这个电压降会决定副线圈的输出电压。
根据变压器的基本原理，输出电压与输入电压的比值可以通过线圈的匝数比来确定。
具体地说，如果副线圈的匝数比主线圈的匝数大，那么输出电压将会比输入电压高。
相反，如果副线圈的匝数比主线圈的匝数小，那么输出电压将会比输入电压低。
三、变压器的应用变压器的应用非常广泛。
首先，变压器被用于电力系统中的变电站，将高压电能传输到远距离的地方。
通过提高输电线路的电压，电力损耗可以得到降低。
其次，变压器用于家庭和工业环境中，将电网的高压电能降低到安全合适的电压供应给家庭用电设备和工业设备。
此外，变压器还可用于各种电子设备，如计算机、电视机以及手机充电器等。
四、变压器的效率和损耗尽管变压器是高效的电力设备，但在其工作过程中仍然存在能量损耗。
变压器的主要损耗包括铁芯中的损耗和线圈中的损耗。
铁芯损耗可以通过使用高质量的硅钢片来减少，而线圈损耗可以通过使用较粗的导线来降低。
变压器的效率可以通过输入功率与输出功率的比值来衡量。
电机与电气控制技术 第4版 第一章 变压器
三、电力变压器的基本结构
第一章
电力变压器主 要由铁心、绕 组、绝缘套管、 油箱及附件等 部分组成。
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第一章
四、电力变压器的额定值与主要系列
（一）电力变压器的额定值
1．额定容量 SN
SN单 U N1IN1 U N2IN 2
SN三 3UN1IN1 3UN2IN2
I10 I10P I10Q
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五、变压器 空载运行时 的相量图
第一章
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第一章
第三节 单相变压器的负载运行
一、负载运行时的各物理量
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第一章
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第一章
二、感应电动势与漏磁电动势
（一）感应电动势
E1 j4.44 fN1 m E2 j4.44 fN 2 m
（二）漏磁电动势
E 1
j
N1 2
1m
jI10L1
jI10 X1
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第一章
三、空载运行时的电动势平衡方程式和电压比
末端 X、Y、Z x、y、z
中性点 N n
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（一）三相变压器绕组的联结法
第一章
（二）三相变压器的联结组 三相变压器的联结组标号采用“时钟序数表示法”。
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（三）高低压绕组相电动势的相位关系 1、同名端与同名端的规定
500kV变压器原理及结构(自耦变压器)
c)在正常情况下，主变压器不允许超过铭牌的额定值运行。正常运行时，变压器的外加一 次电压可比额定电压高，但不宜超过额定电压的110%。
d)500kV #2主变三侧582167、20267接地开关为快速接地开关，30267为普通接地开关， 合上以后主变三侧接地，只有在主变检修时才能将此三把接地开关合上。
变压器日常巡视检查应包括以下内容：
a)500kV#2主变正常送电时，按调度令从500kV侧对主变充电(充电时不投断路器充电保护) ，空载运行正常后，在220kV侧并列。停电时先停35kV侧、再停220kV侧、最后停 500kV侧。
b)500kV#2主变220kV侧电压互感器、避雷器配备有独立隔离开关和接地开关，编号分别 为2029、2028、20297、20287，主变正常运行时电压互感器、避雷器的独立隔离开 关应合上。隔离开关的作用是当电压互感器或避雷器需要检修时，起到隔离作用。
变压器日常巡视检查应包括以下内容：
j)为了防止油劣化过速以及绝缘老化，强油循环变压器上层油温最高不得超过85℃，绕组 温度最高不得超过105℃；正常监视油面温度不超过75℃，绕组温度不超过95℃。
k)长期停用及检修后的变压器，投入运行前，应对变压器及其保护，信号装置进行全面的 检查，应核对保护连接片投切是否正确。
自耦变压器运行原理 结构及运行注意事项
1
第一节 工作原理、分类及结构
一、变压器的工作原理 • 变压器是利用电磁感应原理从一个电路向另一个
电路传递能量或传输信号的一种电器
要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕 组只有磁耦合而没有电的联系
第五章 第一节变压器原理
(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，一般低压绕 组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层， 以便于提高绝缘性能。
(3)油、油箱、冷却及安全装置 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。
二、变压器的基本工作原理
图5.1 双绕组变压器的工作原理示意图 (1)原理图 一个铁心：提供磁通的闭合路径。 两个绕组：一次侧绕组(原边)N1,二次侧绕组(副边)N2。 (2)工作原理 当一次绕组接交流电压后，就有激磁电流i存在，该电流在铁心中可产生一个 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
I 0 I m I 0 I 0a
图5.9给出了对应主磁路的相量图和等效电路。
（5-12）
图5.9 变压器主磁路的相量图和等效电路
由图5.9b得：
E1 (rm jxm )I m zm I m
2
（5-13）
r 式中，m 为激磁电阻，它反映了铁心内部的损耗即： pFe I m rm ；xm Lm 为激磁电 抗，它表征了主磁路铁心的磁化性能，其中，激磁电感 Lm 可由下式给出：
，称 S U1 I1 U 2 I 2 为视在容量。
由此可见，变压器在实现变压的同时也实现了变流。此外，变压器还可以实现阻抗变 换的功能。可以看出，若固定U1，只要改变匝数比即可达到改变电压的目的了，即: 若使 N2>N1，则为升压变压器(step-up transformer)； 若使 N2<N1，则为降压变压器(step-down transformer)。 图5.1中，二次侧的负载阻抗为：
变压器的工作原理简述
变压器的工作原理简述变压器是一种基础电气设备，用于改变交流电的电压。
它通过电磁感应原理将输入线圈的电能传输到输出线圈上，在输入线圈和输出线圈之间建立电磁耦合。
工作原理概述变压器主要由两个线圈组成：输入线圈（也称为初级线圈）和输出线圈（也称为次级线圈）。
这两个线圈都被绝缘地包裹在磁性材料（通常是铁芯）中，以确保磁场的传导。
变压器工作时，输入线圈和输出线圈之间不相连。
当输入线圈通过交流电源供电时，会在输入线圈中产生一个交变电流。
这个交变电流会产生一个交变磁场，进而激发磁铁芯中的磁场变化。
由于磁场的变化，输出线圈中会感应出一个新的电压，由此完成了电能的传输。
变压器的工作原理可以用下面的公式表示：V1/N1 = V2/N2其中，V1和V2分别表示输入线圈和输出线圈的电压，N1和N2分别表示输入线圈和输出线圈的匝数。
变压器的应用变压器被广泛应用于电力系统、电子设备、通信系统等领域。
它们的主要用途包括以下几个方面：1. 电力传输：变压器用于将大电压的电能传输到远距离的地方，在传输过程中减小能量损耗。
2. 调节电压：变压器可以通过改变输入线圈和输出线圈的匝数比例，来调整输出电压的大小。
3. 隔离和保护：变压器可以隔离输入和输出电路，并提供电气保护功能，防止电流过载和短路等故障。
4. 电子设备：变压器广泛用于电子设备中，如电视、收音机和计算机等，以提供适当的电压供应。
需要注意的是，变压器的工作原理基于交流电，而非直流电。
这是由于在直流电中，由于电流的稳定性，变压器无法产生足够的磁场变化，从而无法传递电能。
总结变压器是一个重要的电气设备，利用电磁感应原理将输入线圈的电能传输到输出线圈上，实现电压的变换。
它在电力系统、电子设备和通信系统中扮演着关键的角色，用于电能传输、电压调节、电路隔离和电气保护等方面。
了解变压器的工作原理，有助于我们更好地理解电气设备的工作原理和应用。
第五章变压器1
按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、 三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和 充气式变压器。
电工学 第五章
三、 变压器的结构
变压器由铁心和绕组两个基本部分组成， 另 外还有油箱等辅助设备， 现分别介绍如下。
1． 铁心 铁心构成变压器的磁路部分。 变压器的铁心
大多用0.35～0.5 mm厚的硅钢片交错叠装而成， 叠装之前， 硅钢片上还需涂一层绝缘漆。 交错 叠装即将每层硅钢片的接缝错开， 这样可以减小 铁心中的磁滞和涡流损耗。 图5-2为几种常见铁 心的形状。
e1、 e2与Φ符合右手螺旋法则。
电工学 第五章
由于副边开路， 这时变压器的原边电路相当于一个 交流铁心线圈电路。其磁动势i10N1在铁心中产生主磁 通Φ， 主磁通Φ通过闭合铁心， 在原、 副绕组中分别 感应出电动势e1、 e2。 根据电磁感应定律可得
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
电工学 第五章
一般小容量变压器的绕组用高强度漆包线绕制而 成， 大容量变压器可用绝缘扁铜线或铝线绕制。 绕 组的形状有筒型和盘型两种， 如图5-3所示。 筒型绕 组又称同心式绕组， 原、 副绕组套在一起， 一般低 压绕组在里面， 高压绕组在外面， 这样排列可降低 绕组对铁心的绝缘要求。 盘型绕组又称交叠式绕组， 原、 副绕组分层交叠在一起。
i 10
i 20
u1
e1
N1 N2
e2
u 20
变压器的基本结构和工作原理
变压器的基本结构和工作原理变压器是一种基本的电力器件，用于改变交流电压的大小。
它由两个或多个线圈（或称为绕组）和一个磁环心组成，主要起到改变电压、降低电流和隔离电路的作用。
变压器主要由两个绕组组成，一个是输入绕组，也叫做初级绕组，连接到供电网络上；另一个是输出绕组，也叫做次级绕组，用于输出电能给负载。
这两个绕组通过一个磁环心（一般采用硅钢片制成）连接起来。
变压器的工作原理是基于电磁感应的原理。
当在初级绕组上通以交流电，就会在磁环心中产生一个交变的磁场。
这个交变磁场穿过次级绕组，使次级绕组上的电子在导体中移动，产生感应电动势，从而在次级绕组上获得交流电压。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的改变速率有关。
磁通量是磁场通过一个环路的情况，它与磁场强度和环路面积相关。
当在初级绕组上通以交流电时，由于交变磁场的存在，磁通量也随之改变，从而在次级绕组中感应出电压。
变压器中的变比是由绕组的匝数比决定的。
根据法拉第电磁感应定律（即感应电动势对磁通量的改变速率成正比），绕组的匝数比等于变压器的变比。
变压器的变比可以通过改变两个绕组的匝数来实现，即在初级绕组和次级绕组中分别增加或减少匝数。
变压器根据变比可以分为降压变压器和升压变压器。
当次级绕组的匝数比初级绕组的匝数少时，即次级绕组的匝数比初级绕组的匝数小于1，变压器为降压变压器；当次级绕组的匝数比初级绕组的匝数多时，即次级绕组的匝数比初级绕组的匝数大于1，变压器为升压变压器。
变压器的工作效率通常很高，约为95%~99%。
其中，主要损耗包括铁心损耗和铜线损耗。
铁心损耗是指由于磁化和变磁所引起的能量损耗；铜线损耗是指通过绕组中的电流引起的能量损耗。
为了减小损耗，并提高变压器的效率，通常采用高导磁材料制作磁环心，以及大截面、短长度的导线制作绕组。
总之，变压器是一种基本的电力器件，通过电磁感应的原理改变和转换交流电压。
它由两个或多个绕组和一个磁环心组成，在电力系统中起到降压、升压和隔离电路的作用。
变压器的基本工作原理及结构
变压器的基本工作原理及结构
变压器的基本工作原理如下：
当一次绕组接通交流电源时，二次绕组接的灯泡就会发光，这是一个什么道理呢？这就需要根据电磁感应原理来说明，当一次绕组接通交流电源时，在铁芯中产生交变的磁通，由于一次绕组，二次绕组套在同一铁芯柱上。
铁芯中的交变磁通从同时穿越一次绕组和二次绕组，于是在两次绕组中都产生感应电动势。
对于负载来说，二次绕组的感应电动势相当于是电源。
二次绕组的电流流过，使灯泡发光。
变压器将一次侧交变电压电流通过电磁感应转换成二次侧的电压电流，其大小与一次侧不同或者是相同，从而达到电能传输的目的。
传递时电源频率不变，这就是变压器的基本工作原理。
变压器的基本结构如下：
变压器主要由铁芯和绕组构成。
铁芯是变压器的磁路通道，多用两侧涂油，喷漆使片与片之间互相绝缘的，厚度为0.35到0.5mm 的硅钢片叠成。
绕组是变压器的电路部分，由一定匝数的气包线绕制而成。
与电源相连的，我们把它称作初级绕组，也称作是一次绕组。
与负载相连的，我们把它称作次级绕组，也称作是二次绕组，或者是副边绕组。
变压器工作原理
变压器工作原理变压器是一种能够将电能从一个电路传输到另一个电路的电气设备。
它通过改变电压的大小将原始电能从输入端传输到输出端。
变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和电磁感应的原理。
本文将详细介绍变压器的工作原理和基本构造。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应现象的基本规律之一，它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年发现并提出。
该定律规定，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，沿电路周围产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，如果将一个可变电流的交流电源连接到一个主线圈上，通过主线圈的电流会产生一个可变的磁场。
当磁场发生变化时，辅助线圈中就会有感应电流产生。
二、变压器的基本构造一个典型的变压器主要由两个线圈组成，分别是主绕组和辅助绕组，它们都绕在同一个铁芯上。
主绕组连接到电源，并产生一个可变的磁场。
辅助绕组则与负载相连，通过感应电磁力来取得所需的电能。
铁芯的选择对于变压器的性能和效率至关重要。
铁芯的主要作用是引导磁场，减小能量损耗，并提高变压器的效率。
常用的铁芯材料有硅钢片和铁氧体。
三、变压器的工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应的原理。
当交流电通过主绕组的线圈时，会产生一个可变的磁场。
这个可变的磁场会影响到铁芯上的每一个线圈，从而在辅助绕组中感应出一个电动势。
电动势的大小取决于主绕组和辅助绕组的匝数比。
如果辅助绕组的匝数比主绕组小，就会产生降压的效果；反之，则会产生升压的效果。
通过变压器，可以将电能从一个电路传输到另一个电路，实现电压的改变。
当交流电通过主绕组时，产生的磁场会传递到辅助绕组，从而在辅助绕组中产生感应电流。
通过控制主绕组和辅助绕组的匝数比，可以实现不同电压的输出，并满足不同负载的需求。
四、变压器的应用变压器广泛应用于电力系统中，主要用于电压的变换与传输。
在电力输配变电站中，变压器被用于升压或降压，以便将电能从发电厂输送到用户。
此外，变压器还用于家用电器、工业设备和电子设备中，提供适当的电压以满足各种设备的工作要求。
01第1章 变压器的基本工作原理和结构
第1篇 变压器变压器是一种静止的电机。
它通过线圈间的电磁感应作用，可以把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器是电力系统中重要的电气设备。
要把发电厂发出的电能进行经济地传输、合理地分配及安全地使用，就要使用变压器。
发电厂发出的电压受发电机绝缘条件的限制不可能很高（一般为 6.3～27kV），要将发出的大功率电能直接输送到很远的用电区域，几乎不可能。
这是因为输送一定功率的电能时，输电线路的电压越低，线路中的电流和相应的线路损耗就越大，线路用铜量也巨增。
为此必须采用高电压（小电流）输电，即通过升压变压器把发电厂发出的电压升高到输电电压，例如110 kV、220 kV或500 kV等，这样才能比较经济地输送电能。
一般来说，输电距离越远，输送功率越大，要求的输电电压越高。
对于用户来说，由于用电设备绝缘与安全的限制，需把高压输电电压通过降压变压器和配电变压器降低到用户所需的电压等级。
通常大型动力设备采用6 kV或10 kV，小型动力设备和照明则为380V或220V。
发电厂发出的电能输送到用户的整个过程中，通常需要多次升压及多次降压，因此变压器的安装容量远大于发电机总装机容量，通常可达5～8倍。
可见，变压器对电力系统有着极其重要的意义。
用于电力系统升、降电压的变压器称为电力变压器。
在电力拖动系统或自动控制系统中，变压器作为能量传递或信号传递的元件，也应用得十分广泛。
在其他各部门，同样也广泛使用各种类型的变压器，以提供特种电源或满足特殊的需要,如冶炼用的电炉变压器，焊接用的电焊变压器，船用变压器以及试验用的调压变压器等。
本篇主要研究双绕组电力变压器的基本结构、工作原理和运行特性，并对三绕组变压器、自耦变压器、分裂变压器和互感器等特殊变压器进行简要介绍。
第1章 变压器的基本工作原理和结构[内容]本章首先讨论变压器的基本工作原理和分类，然后介绍变压器的基本结构及各主要部件的作用，最后介绍变压器的铭牌。
4-1变压器的工作原理及结构
变压器
4.1 变压器的用途、工作原理及结构
一、 变压器的用途
变压器是静止电器，由铁心(磁路)及两 个或两个以上的绕组(电路)组成，绕组之间 由铁心中交变磁通联系(磁耦合)实现从一种 电压(电流)变为另一种电压(电流)
二、变压器的分类：
⑴按绕组分为： 双绕组变压器 三绕组变压器 自耦变压器
3、变压器铁心 － 磁路部分
四、 变压器的额定数据
1、额定容量（视在功率）S N ，单位为VA或kVA 2、额定电压（线电压） U1N / U2 N ，单位为V或kV * 一次绕组额定电压 U N U1N
二次绕组额定电压是当 U N U1N 时，二次绕 组开路电压 U 20 U 2 N
⑵按相数分为： 单相变压器
U 1
I1
三相 变压器 U
1
I2
U 2
U2
多相变压器
I0
(3)按用途分为： 升压变压器 降压变压器 仪用互感器
(4)按冷却方式： 油浸自冷变压器 干式空气自冷变压器
油浸风冷变压器
油浸水冷变压器
三、 变压器的主要结构部件
1、一次绕组（原绕组）－电源侧 2、二次绕组（副绕组）－负载侧
3、额定电流（线电流） I1N / I 2 N ,单位A 接： U 3U 接： U U Y NN N SN 3 U I 3U2 N I 2 N N 1N 1N
Z
Z
Y
A A
IIN N I 3I SN I3 U U2 N I 2 N N 1N 1N N 3
XXBiblioteka YC BBC
对单相变压器
I 1N
SN SN ; I 2N U 1N U 2N
变压器的构造和工作原理
变压器的构造和工作原理变压器是利用电磁感应原理，将交流电能从一电压变换到另一电压的装置。
它的主要构造包括铁心、线圈和外包装等部分。
其工作原理是通过电流在铁心上产生的磁场感应产生电动势，从而将电能从一线圈传输到另一线圈。
铁心是变压器的主要组成部分，它由高导磁性材料制成，如硅铁片或卷绕铁芯。
铁心的主要作用是增加磁通的连续路径，从而提高磁场强度，降低损耗。
线圈是变压器在铁心上绕制的导线，分为两个部分：主线圈和副线圈。
主线圈连接到输入电源，副线圈连接到输出负载。
线圈的导线通常采用高导电性和低电阻率的材料，如铜线或铝线。
线圈的绕制数目和排列方式决定了变压器的变比。
外包装是保护和固定变压器内部构件的部分，通常由绝缘材料制成。
外包装保护变压器免受环境因素的影响，并提供绝缘支持，防止电流泄漏和短路等问题。
变压器的工作原理基于电磁感应原理和法拉第定律。
当接通交流电源时，交流电流通过主线圈，在铁心中产生变化的磁场。
由于铁心的高导磁性，磁场会集中在铁心中，并穿过副线圈。
这个磁场会导致副线圈中的电流发生变化，从而在副线圈产生电动势。
根据法拉第定律，电动势的大小与电流的变化率成正比。
基于变压器的工作原理，变压器可以实现电压的变换。
变压器的变比由主线圈和副线圈的绕制数目和排列方式决定。
当副线圈绕制的导线数目大于主线圈时，变压器可以实现升压；反之，当副线圈绕制的导线数目小于主线圈时，变压器可以实现降压。
变压器的工作原理还涉及基本电路原理，如欧姆定律和功率守恒定律。
根据欧姆定律，当变压器输出电压增加时，输出电流相应减小，使得输出功率保持不变。
这种功率守恒的特性使得变压器能够通过改变电压来实现电能的传输。
总之，变压器是一种利用电磁感应原理实现电压变换的装置。
它的构造包括铁心、线圈和外包装等部分，并通过电流在铁心上产生的磁场感应来实现电能的传输。
变压器在能源输送和电力系统中具有广泛的应用，为电能的变换和传输提供了重要的技术支持。
配电变压器的原理及结构
配电变压器的原理及结构
原理：
结构：
1.铁心：变压器的主要部件，由优质硅钢片叠制而成。
铁心的作用是加强磁场，并减小铁损耗。
2.初级线圈：由一根或多根绕在铁心上的导线组成，用于接收高压电能。
3.次级线圈：绕在与初级线圈相同的铁心上，用于输出低压电能。
4.绝缘层：用于绝缘初级线圈和次级线圈之间，以防止电流短路。
5.冷却装置：为了散热，配电变压器通常配备冷却风扇或冷却油，以保持变压器的温度在安全范围内。
6.终端板：用于连接配电变压器与其他电力设备的导线。
工作过程：
当高压线圈通电时，高压电流在初级线圈中流动，形成强磁场。
这个磁场也会穿透铁心，并通过感应作用，在次级线圈中诱发出电流。
由于比例关系，次级线圈中的电压将比初级线圈中的电压低。
通过合适的设计，可以实现电压降的步骤性变化，以满足不同用电需求。
应用：
总结：
配电变压器的工作原理基于电磁感应的原理，通过通过感应作用将高
压电能转换为低压电能。
其结构包括铁心、初级线圈、次级线圈、绝缘层、冷却装置和终端板等。
配电变压器在电力系统中起到非常重要的作用，通
过将高压电能转换为低压电能，以满足不同用电需求。
变压器基本工作原理和结构1
第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N UN U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
变压器的主要结构和工作原理
变压器的主要结构和工作原理引言概述：变压器是电力系统中常见的电力设备之一，它在电能传输和分配中起着重要的作用。
本文将详细介绍变压器的主要结构和工作原理，以帮助读者更好地理解和应用变压器。
正文内容：一、变压器的主要结构1.1 主要结构组成- 主要由铁芯、一次绕组和二次绕组组成。
- 铁芯是变压器的主要磁路部分，通常由硅钢片叠压而成，以减小磁导率和磁阻。
- 一次绕组是输入侧的绕组，通常由导电材料绕制而成。
- 二次绕组是输出侧的绕组，也由导电材料绕制而成。
1.2 绝缘和冷却系统- 变压器的绝缘系统是保证安全运行的关键，通常使用绝缘材料将绕组和铁芯分隔开。
- 冷却系统对于变压器的正常运行至关重要，常见的冷却方式有自然冷却和强制冷却。
1.3 外壳和配电设备- 变压器通常有一个外壳，用于保护内部部件免受外界环境的影响。
- 配电设备包括开关、熔断器和保护装置等，用于控制和保护变压器的正常运行。
二、变压器的工作原理2.1 电磁感应原理- 变压器的工作基于电磁感应原理，当一次绕组通入交流电时，会在铁芯中产生交变磁场。
- 交变磁场会感应二次绕组中的电动势，从而使电能从一次绕组传递到二次绕组。
2.2 变压器的变压比- 变压器的变压比是指输入电压与输出电压之间的比值，可以通过绕组的匝数比来确定。
- 变压器可以实现电压的升高或降低，根据需要选择合适的变压比。
2.3 损耗和效率- 变压器在工作过程中会产生一定的损耗，包括铁损耗和铜损耗。
- 效率是衡量变压器性能的重要指标，可以通过输出功率与输入功率的比值来计算。
三、变压器的应用领域3.1 电力系统- 变压器在电力系统中用于电能传输和分配，将发电厂产生的高压电能转换为适用于用户的低压电能。
- 在输电过程中，变压器可以实现电压的升高，减少输电损耗。
3.2 工业领域- 变压器在工业领域中广泛应用于电力设备、机械设备和照明系统等。
- 它可以为各种设备提供合适的电压和电流，满足工业生产的需求。
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SN50?103
???217.39AU2N230 二次绕组的额定电流 I2N
1-8 有一台SSP-125000/220三相电力变压器，YN，d接线，U1N/U2N?220/10.5kV，求①变压器额定电压和额定电流；②变压器原、副线圈的额定电流和额定电流。
将增大。或者根据U1?E1?4.44fN1?m，若 N1 减小，则?m增大， 又U2?4.44fN2?m，故U2增大。 1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？
答：不会。因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-2 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？
e1e2d?0d?0?e1??N1e2??N2dt, dt, 可知 , N1N2，答：由所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
U1U2U1U?U2?N21N2，N1又U1? E1, U2≈E2 , 因此，N1 当U1 不变时，若N1减少, 则每匝电压N1增大，所以
第一章 变压器基本工作原理和结构
1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？
答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I0， 产生励磁磁动势F0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e1和e2, 且有 e1??N1d?0d?e2??N20dt, dt, 显然，由于原副边匝数不等, 即N1≠N2，原副边的感应电动势也就不等, 即e1≠e2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1, U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2, 但频率相等。
绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。
分接开关: 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。 油箱和冷却装置: 油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。
绝缘套管: 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。 1-6变压器原、副方和额定电压的含义是什么？
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？
答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。为了铁心损耗，采用0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？
答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
答：变压器二次额定电压U1N是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U2N是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。
V，试求变压器原、副线圈的额1-7 有一台D-50/10单相变压器，SN?50kVA,U1N/U2N?10500/230
定电流？
Байду номын сангаас
解：一次绕组的额定电流 I1NSN50?103???4.76AU1N10500