第4章认识变压器
变压器基础知识培训
k2 Z
I1
N2 N1
I2
N2
I2
∴变压器具有阻抗变换作用，常用在电子线路中进
行阻抗匹配。 通常可令：kZ=k2 ， kZ称为变压器阻抗变比。
变压器的功能
变压器功能有四个： ①. 电压变换的功能； ②. 电流变换的功能； ③. 阻抗变换的功能；
此外（双绕组变压器）还有： ④. 电气隔离的功能。
电气隔离功能，可保证必要的安全。
两个线圈中有两个端子为同名端，则另外两个端子 之间也是同名端；而1-4或2-3则称为“异名端”或“异 极性端”。所以说，线圈同名端的标记不是唯一的。
同名端的判别(交流法)
l交流法：
交流法接线如右图所示。电 压表两端电压 V = U1 －U2。
若1、3为同名端，因为U1、 U2 同相位，则V ＜ U1 ；
电压平衡方程
原边电压平衡方程根据基尔霍夫电压定律直接列 出：Ėσ1 = - j İ1Xσ1 —— 满足电磁感应定律
绕组电势Ė1不采用电 抗表示是因为带铁心线圈 的电抗为非线性的，不是 常数，只有进行小范围线 性处理后才能采用电抗X1 表示。
小范围线性处理：在工 作点附近进行。
注意：电势此时的性质是被当作电压降处理(电抗压降)。
目录
第一章 变压器的应用与结构 第二章 变压器的基本工作原理 第三章 三相电压的变换 第四章 特殊变压器
变压器的概述
为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设
备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的 电压。这种电气设备就是变压器。
变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一
磁势平衡方程
注意：因为变压器对电流的变换作用，磁势平衡方程 实际上就是电流平衡方程。若令电流İ′1= -（N1/N2）İ2 则：İ1=İ0+İ′1 —— 就是电流的平衡方程。
第4章变压器设计33
第4章变压器设计33第4章变压器设计33第四章变压器的设计与计算本章主要讲述干式电力变压器的设计原理。
我国制造的干式电力变压器，按制造工艺分主要有浸渍空气绝缘、环氧树脂浇注绝缘两类。
浸渍空气绝缘浸渍式干变的绕组型式与绕制工艺基本上与油浸式变压器绕组相同，区别在于绕组的导线绝缘、绝缘结构材料不同。
例如对于B级绝缘干式电力变压器，选用B级（耐热等级为130C ）的QZ-2/130聚脂漆包圆铜线、SBEB/130双玻璃丝包铜扁线；对于F级绝缘干式电力变压器，选用F级的SBEB/155双玻璃丝包铜扁线，SBEQB/155双玻璃丝包漆包扁铜线，SBMB/155双玻璃丝包薄膜包扁铜线等，对于H级绝缘干式电力变压器，选用H级的QZY-2/180厚漆膜聚脂亚胺漆包扁铜线及采用Nomex纸（美国杜邦公司生产的芳香族聚酰胺纸、H纸）包导线。
导线在绕线机上绕制成绕组后，浸渍以相应耐热等级的浸渍漆，经烘焙后构成绕组。
环氧树脂浇注绝缘 环氧树脂浇注绝缘干式变压器是20世纪60年代发展起来的新产品。
此种变压器的电气性能良好，防潮、耐污、超铭牌额定值运行能力强。
由于采用金属模具浇注绕组，因此其表面光滑，制造误差小。
其高压绕组为分段箔式绕组，低压绕组也采用箔式绕组。
绕组在真空状态下浇注后，加热固化成型。
4.1 干式电力变压器的标准干式电力变压器的标准是干式变压器设计的唯一依据，也是产品性能参数即质量要求的规范。
通常标准中规定了使用条件、定额、冷却方式和温升、绝缘水平、试验和技术要求等内容。
我国已发布并实施了GB6450—1986《干式电力变压器》。
该标准等效采用国际标准IEC726（1982）《干式电力变压器》。
本标准中引用了图4－1 干式变压器的结构图GB1094.1.2—1996《电力变压器》，GB1094.3.5—1995《电力变压器》中的有关条款。
对于干式电力变压器变压性能参数等发布并实施了GB/T 10228—1997《干式电力变压器技术参数和要求》，该标准规定了非包封，即浸渍式绕组的三相干式电力变压器（表4-1、表4-2）和包封，即环氧树脂浇注绝缘绕组（表4-3）的三相干式电力变压器技术参数的要求、试验方法及检测规则。
《变压器》课件
电磁感应定律是个关于电和磁相互作用关系的定律。它说明了当磁通量变化时，绕组中必然 会产生电动势。
变压器的性能参数
1
额定电压
2
变压器的输入电压和输出电压都有作
为额定电压。额定电压是外部环境对
变压器设计电气参数的要求。
3
短路阻抗
4
用于描述变压器的电学特性。短路阻
抗越大，变压器的输出电压和输出电
智能化发展
随着智能城市的建设，未来变 压器需支持更多的数据传输和 智能控制。
环保节能
变压器需支持可再生能源的接 入，使之更加稳定且环保。
产业整合
随着数字化、智能化的发展， 未来变压器需更多的与各行各 业紧密结合，更好地服务社会 各个领域。
结束语
再次感谢大家参与本次《变压器》课程。希望通过本次课，大家对变压器有了更深入的了解。谢谢大家！
消费电子产品
如充电器、便携式音响、通 信设备中也大量使用，令人 难以想象。
变压器的维护和保养
1 常见故障及处理方法
常见故障有短路、断路、中性点接地等，处理时需按照标准操作来。
2 维护保养要点
常规检查变压器的额定容量、平衡电压等参数，保持绝缘表面的清洁与干燥，及时处理 异常情况等。
变压器的未来发展趋势
按输磁路类型可以分为铁芯变 压器和空气芯变压器。
变压器的结构与工作原理
主要构成部分
变压器主要由铁心和绕组构成。铁芯通常采用硅钢片叠压而成，绕组则一般包括高压绕组和 低压绕组。
工作原理
当输入的交流电流在高压线圈中产生磁通量时，在低压线圈中也就会诱发相应大小的电动势， 从而将相应的电压输出。
流就越稳定。
5
额定容量
指变压器的最大容量，在运行中应远 离该容量以防止过载运行。
变压器基本知识
变压器基本知识变压器是一种电力设备，用于改变交流电的电压。
它是电力系统中不可或缺的一部分，广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。
本文将从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍变压器的基本知识。
一、变压器的基本原理变压器的基本原理是利用电磁感应的原理，通过交变磁场的作用，将输入端的交流电能转换为输出端的交流电能，并且改变了电压的大小。
变压器的工作基于法拉第电磁感应定律，即磁场的变化会引起绕组中感应电动势的变化。
二、变压器的结构构造变压器主要由铁心和绕组组成。
铁心是由硅钢片叠压而成，用于提高磁路的磁导率和减小磁通损耗。
绕组则分为输入绕组和输出绕组，通过绕制在铁心上的线圈实现电能的转换。
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相互作用。
当输入绕组通过交流电时，会在铁心中建立一个交变磁场，进而感应输出绕组中的电动势。
根据电磁感应定律，当输出绕组的匝数较大时，输出电压就会降低；反之，当输出绕组的匝数较小时，输出电压就会升高。
四、变压器的应用领域变压器广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。
在电力输配电中，变压器起到调节电压的作用，将高电压输电线路上的电能通过变压器降压为适合家庭和工业用电的低电压。
在电力变换中，变压器用于将交流电转换为直流电，满足不同电器设备的供电需求。
在电力传输中，变压器则用于提高输电效率，减小线路损耗。
总结：本文从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍了变压器的基本知识。
变压器作为电力系统中不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。
希望通过本文的介绍，读者能够对变压器有更深入的了解，并能够在实际应用中灵活运用变压器的知识。
电工学原理 第4章 变压器
变压器是一种利用磁路传递电能的
设备。也就是说，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电器。
变压器的分类
升压变压器 降压变压器 电力变压器配电变压器 联络变压器 厂用变压器 变压器 整流变压器 1 中频变压器（ －8kHz） 高频变压器（几十kHz－几百kHz） 特种变压器 自耦变压器 电炉变压器
S N U 2 N I 2 N U 1N I 1N
三相变压器的额定容量
4. 额定频率fN
S N 3U 2 N I 2 N 3U1N I1N
变压器的工作频率。我国标准的工业用电频率为50Hz。 5．额定效率 N
P2 P2 P1 P2 PF PCu
从空载到额定负载，副边电压的变化程度可用电压变 化率来表示，即 U2
E1m N1m 2fN1m E1 E1m / 2 4.44 fN1m E2 m N 2m 2fN 2m E2 E2 m / 2 4.44 fN2m
电压变换
据基尔霍夫电压定律，对原、副绕组列出端电压 方程式如下： i =i
220 4.44 f ( N1 N 2 ) m
N1 N 2
则穿过铁芯中的主磁通 m 不变，变压器工作 状态不变，所以 U 3 20V 。
I 3NU 3N 1 20 I1 I 2 0.091A U 1N U 2 N 220
（4）应将1、3相联接，2、4相联接，然后接入 110V电源，此时 U 3 20V 。
铜损可通过短路实验测得，铁损可通过空载实验测得。
4.2 变 压 器
变压器的基本结构与工作原理
第4章-三绕组变压器和自耦变压器
m
2）基本方程式
当外施电压为正弦波且稳定运行 时，电压方程式为：
U 1
I
2
I1
N
1
N
2
U
I3
2
N
U
3
3
U I R j L I j M I j M I (4-3)
U I R L I j M I j M I 1 1 1j 1 1 1 2 2 1 3 3 (4-2)
U U IRj [1 ( LMMM 1 1 2 ) ] 1 2 1 1 2 3 3
IR [2 j ( LMMM 1 2 1 ) ] 2 2 2 3 3
IRj ( X ) IRj (2 X ) ( I Z IZ 46 ) 1 1 1 2 2 1 1 22
2 2 2 2 2 2 1 1 2 3 3
U I R j L I j M I j M I 4 2 ） 11 1 1 1 1 2 2 1 3 3 （
3 3 3
3 3
3 1 1
3 2 2
磁动势平衡方程式为：
N I N I N I N I 1 1 22 3 3 1 0
2 k13 L3 L3
M kM M 1 2 1 2 1 2 2 1
M kM M 1 3 1 3 1 3 21 3 1 3 2
折算到一次侧的电压方程式为：
（ U I R j L I j M I j M I 4 3 ） （ U I R j L I j M I j M I 4 4 ）
第四章 三绕组变压器和自耦变压器
(鲁科版)物理选修3-2课件：第4章-第2节-变压器
课 时 作 业
菜
单
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
(二)过程与方法 在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想 化模型分析、解决问题的能力．
教 学 方 案 设 计
(三)情感态度与价值观 1．使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的． 2．培养学生实事求是的科学态度．
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
●课标解读 1． 知道几种常见变压器的构造， 理解变压器的工作原理．
教 学 方 案 设 计
2．探究理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的 关系． 3．了解变压器在生活中的应用，体会理想化模型在物理 学研究中的重要性．
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要 220 V 的电压， 机床上的照明灯需要 36 V 的安全电压． 一般半导体收音机的 电源电压不超过 10 V， 而电视机显像管却需要 10 000 V 以上
第4章电力变压器(答案)
第4章电力变压器答案1.变压器如何分类？答：电力变压器按功能分，有升压变压器和降压变压器两大类。
电力变压器按容量系列分，有R8系列和R10系列两大类。
电力变压器按相数分，有三相变压器和单相变压器。
2.变压器的主要组成部分有哪些？各有何作用。
答：变压器的主要结构包括器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置和变压器油。
器身又称心体，是变压器最重要的部件，其中包括铁心、绕组、绝缘、引线、分接开关等部件。
铁心是变压器的磁路部分，绕组是变压器的电路部分，变压器的器身浸在充满变压器油的油箱里。
变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质。
变压器的冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发出去。
变压器套管是将线圈的高、低压引线引到箱外的绝缘装置，它起到引线对地（外壳）绝缘和固定引线的作用。
储油柜的作用保证变压器油箱内充满油，减少了油与空气的接触面积，适应绝缘油在温度升高或降低时体积的变化，防止绝缘油的受潮和氧化。
吸湿器的作用是清除和干燥进入储油柜空气的杂质和潮气，呼吸器通过一根联管引入储油柜内高于油面的位置。
净油器是用来改善运行中绝缘油的性能，防止绝缘油继续老化的装置。
防爆管是变压器的安全装置，作为变压器内部故障时的过压力保护，安装在变压器的油箱盖上，规定800kVA以上的变压器必须装设。
气体继电器作为变压器内部故障的主保护。
当变压器内部发生故障产生气体或油箱漏油使油面降低时，气体继电器动作，发出信号，若事故严重，可使断路器自动跳闸，对变压器起保护作用。
变压器的温度计直接监视着变压器的上层油温。
油位计用来监视变压器油箱油位变化的装置。
分接开关用以改变线圈匝数，从而改变变压器的变压比，进行电压调整。
3.变压器的铁心为何必须接地？是否允许变压器的铁心多点接地，为什么？答：变压器在运行中，必须将铁心及各金属零部件可靠地接地，与油箱同处于地电位。
铁心及固定铁心的金属结构、零部件均处在强电场中，在电场作用下，它们具有较高的对地电位。
变压器的基础知识ppt课件
负载电流与电压变化
01
分析变压器在不同负载下，一次侧和二次侧电流、电压的变化
规律。
阻抗电压
02
阐述阻抗电压的概念、计算方法及其在变压器并联运行中的应
用。
负载损耗
03
分析负载损耗的组成及影响因素，包括绕组电阻损耗、附加损
耗等，并提出降低负载损耗的措施。
短路阻抗和电压调整率计算
短路阻抗计算
阐述短路阻抗的定义、计算方法及其在变压器设计和运行中的重 要性。
故障诊断与分析
检修人员到达现场后，进行故 障诊断，分析故障原因。
故障处理与修复
根据故障原因，制定处理方案 并进行修复。修复完成后，进 行必要的试验验证修复效果。
故障记录与总结
对故障处理过程进行详细记录， 总结经验教训，防止类似故障
再次发生。
05
变压器选型与安装注意事 项
选型依据和原则阐述
负载需求
常见类型及其特点
油浸式变压器
具有散热好、容量大、成本低等特点， 但需要定期维护和检查油位。
干式变压器
具有无油、无火灾、无污染等优点，但 散热条件相对较差，容量较小。
自耦变压器
具有体积小、重量轻、效率高等特点， 但原副边有直接电联系，不能用于安全 隔离。
隔离变压器
主要用于安全隔离和电压匹配，原副边 无直接电联系，具有较高的安全性。
未来发展趋势预测
数字化和智能化
变压器将更加数字化和智能化，实现更高效、更可靠的运 行。
绿色环保
环保型变压器将成为未来主流，推动行业向绿色、低碳方 向发展。
多元化应用
变压器将不仅应用于电力系统，还将拓展到轨道交通、新 能源等领域。
THANKS
第四章 旋转变压器
jKu X m 2 cos 2
Zr Z l1 jKu2 X m 2 2 2 2 2 Z X Z Z jK X jK X sin jK X cos u m u m u m s m r l1 2 Zr Z l 2 jKu X m
2 0 jI f Ku X m sin I r1 Zr Zl1 jKu X m
i
正弦输出绕组电流、电压
I r1
Z s Z r Z l1 Z r Z l1 K u2 Z s jK u2 X m cos 2 jX m
K u U f sin
励磁回路电压方程
余弦绕组回路电压方程
K X cos I Z Z jK X 0 jI
2 f u m r2
r
l2
u
m
解得
I f Zs jX m
Ir1
jKu X m 2 sin 2
2 u
U f
Zr Z l1 jK X m Zr Z l 2 jKu2 X m sin jKuU f
第四章 旋转变压器 Resolver
本章内容：
§4-1 概述 §4-2 正余弦旋转变压器的工作原理 §4-3 线性旋转变压器 §4-4 旋转变压器的应用 §4-5 感应移相器
§4-1概述
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控 制微电机。从物理本质看，可以认为是一种可以 旋转的变压器，这种变压器的原、副边绕组分别 放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加 交流电压励磁时，其副边输出电压将与转子的转 角保持某种严格的函数关系，从而实现角度的检 测、解算或传输等功能。
《变压器》PPT课件
油箱用于容纳变压器油和散热，冷却 装置则用于将变压器产生的热量散发 出去。
工作原理与电磁感应现象
工作原理
基于法拉第电磁感应定律，通过改变 变压器原边和副边的匝数比，实现电 压的变换。
电磁感应现象
当变压器原边绕组接通交流电源时， 会在铁芯中产生交变磁通，从而在副 边绕组中感应出电动势，进而实现电 能的传输和转换。
负载电流与电压变化
分析变压器在Байду номын сангаас载运行时，负载电流的变化对电压调整率的影响 。
负载损耗
阐述变压器负载时的铜损耗和附加损耗，以及其与负载电流、温 度的关系。
效率特性
分析变压器在不同负载下的效率变化情况，以及效率最高点的负 载率。
并联运行条件及优势探讨
并联运行条件
阐述变压器并联运行的条件，包括电压比、阻抗电压、接线组别等 需相同。
案例分享：成功解决某企业变压器故障问题
故障现象
某企业一台变压器在运行过程 中突然出现油温升高、声音异
常的现象。
故障诊断
经过外观检查、电气试验和油 化验分析等手段，诊断为绕组
局部短路故障。
处理过程
停电后对变压器进行解体检查 ，发现绕组绝缘损坏严重，局 部短路烧焦。对绕组进行更换 并修复其他受损部件后，重新 组装并进行电气试验，各项指
故障处理
探讨变压器发生故障时的处理方法，如绕组故障、铁芯故障、绝缘 故障等，以及预防措施。
04
变压器选型、安装与调试技 巧
选型依据和建议
负载需求
根据实际负载大小、性质以及变化情况，选择 适当容量的变压器。
电压等级
根据电力系统电压等级，选用相应电压等级的 变压器。
环境条件
《变压器》ppt教学课件
环保化
随着环保意识的提高，对电力设 备的环保性能要求也越来越高。 变压器作为电力系统的核心设备， 其环保性能的提升也是未来的重
要发展趋势。
新材料应用
高导磁料
绝缘材料
高导磁材料可以提高变压器的磁性能， 减小变压器的体积和重量，提高其能 效。
新型绝缘材料可以提高变压器的绝缘 性能和耐热性能，从而提高变压器的 安全性和寿命。
如绕组、铁芯、变压器油等部件出现故障， 应根据具体情况进行修复或更换。
及时处理异常情况
如发现变压器存在异常现象，应及时进行处 理，防止故障扩大。
加强维护和保养
定期对变压器进行维护和保养，保持其良好 的运行状态。
提高运行管理水平
加强变压器的运行管理，合理配置保护装置， 提高变压器的安全性和稳定性。
06
03
变压器工作特性
电压变换特性
总结词
描述变压器如何通过电磁感应原理实现电压的升高或降低。
详细描述
变压器通过一次侧和二次侧的线圈之间的电磁感应原理，实现电压的升高或降低 。当变压器的一次侧线圈输入交流电时，产生变化的磁场，该磁场在二次侧线圈 中感应出相应的电压，从而实现电压的变换。
电流变换特性
总结词
《变压器》教学课件
目录
• 变压器概述 • 变压器组成结构 • 变压器工作特性 • 变压器运行与维护 • 变压器故障与处理 • 变压器发展趋势与新技术应用
01
变压器概述
变压器定义
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的设备，主要由初级和次级线圈 以及铁芯组成。
变压器在电力系统中的作用
铁芯的作用
铁芯在变压器中起到导磁 的作用，将一次侧和二次 侧的磁场联系起来，实现 能量的传输。
《电机与变压器》课件 《电机与变压器》第4章
4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2．共轭式电焊变压器
〔a〕顺极性
变压器二次绕组与电抗器 绕 组 是 串 联 的 ， 设 EX 为 电 抗 器上的电动势，E2为二次绕组 电动势，当两者是顺极性串联， 输出电压为两者之和，即
U02 EX E2
4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2．共轭式电焊变压器
〔4〕电焊变压器要能在一定范围内调节其输出电流，以 适应不同的焊件和焊条。
2．电焊变压器的结构特点
影响电焊变压器外特性的主要因素是一、二次绕组的 漏抗和负载功率因数。由于焊接加工属于电加热性质，负 载功率因数基本都相同，cos2 ≈1，所以通常采用改变漏抗 的方法来调节输出电流。因此，电焊变压器要有比较大并 且可以调节的漏磁通和漏抗。
4.2.1 电压互感器
1．电压互感器的结构和原理
电压互感器是指在电工测量中用于将一次侧的高电压按比例 变换为适合仪器使用的电压的设备。
干式 电压互感器
浇注绝缘式 电压互感器
油浸式 电压互感器
电压互感器接线原理
电压互感器的结构与普通变 压器相似，主要由铁心和绕组构 成，但它的一次绕组匝数较多， 与被测电路并联；二次绕组匝数 较少，与电压表并联。
电压互感器接线原理
由于二次绕组所连接负载的阻抗都很大，所以电压互感器运
行时相当于二次侧开路的状态，其变压比Ku为
Ku
U1 U2
N1 N2
那么有 U1 KuU2
式中，U2为电压表的读数。只要用电压表的读数U2乘以变 压比Ku就可以得到一次侧测量的高电压值U1。实际上，电压互 感器是一台降压变压器。
4.2.2 电流互感器
1．电流互感器的结构和原理
电流互感器是指在电工测量中，用于将一次侧的大电流按比Βιβλιοθήκη 变 换为适合仪器使用的电流的变换设备。
变压器工作原理及概述课件
定期对变压器油进行化验，确保油的品质和纯净度符合要求。
变压器电气性能测试
定期对变压器的电气性能进行测试，如绝缘电阻、介质损耗等。
变压器常见故障及处理
变压器过载
当变压器所承受的负荷超过其额定值时，会出现过载现象，应采取措 施降低负荷或更换更大容量的变压器。
变压器绕组短路
当绕组间的绝缘损坏时，会发生短路现象，应修复损坏的绕组或更换 整个绕组。
匝数比是指一次绕组与二次绕组的匝 数之比，它决定了变压器的电压变换 比。
由于匝数比的差异，二次绕组的感应 电动势与一次绕组的感应电动势不同 ，从而实现电压的变换。
CHAPTER
03
变压器运行特性
变压器电压调整率
电压调整率
指变压器在负载变化时输 出电压的相对变化量，是 衡量变压器性能的重要指 标之一。
变压器在电力系统中的作用
01
02
03
电压变换
变压器可以将电网中的电 压升高或降低，以满足用 与用户 设备隔离，提高设备的安 全性。
阻抗匹配
变压器可以改变阻抗，使 设备与电网或用户设备之 间实现阻抗匹配，提高传 输效率。
CHAPTER
02
变压器工作原理
变压器基本工作原理
浸渍与干燥工艺
对变压器进行浸渍处理，提高 其绝缘性能，并进行干燥处理
。
检测与试验
对成品变压器进行性能检测和 试验，确保其符合设计要求和
安全标准。
变压器材料选择与性能要求
绕组材料
根据电压等级和电流容量，选 择合适的导线材料，如铜、铝
等。
铁芯材料
选择具有高磁导率和低损耗的 硅钢片作为铁芯材料。
绝缘材料
02
变压器通过改变初级线圈的匝数 或次级线圈的匝数，实现交流电 压的升高或降低。
第4章认识变压器
§4.1电磁感应基本知识
4.1.1电流产生磁场 1820年，丹麦物理学家奥斯特 发现：把一条导线平行地放在磁针 的上方，给导线通电，磁针就发生 偏转，如图4.1所示，就好像磁针 受到磁铁的作用一样，这说明电流 也能产生磁场，电和磁是有密切联 系的。奥斯特的发现极大地推动了 电磁学的发展，在此基础上以安培 为代表的法国科学家很快取得了研 究成果，总结出了电流产生磁场的 规律。
图4.4 电流与磁通密度 成一定角度时的安培力
安培力的方向可以用左手定则
来判定：伸出左手，使大拇指跟其 余四个手指垂直，并且都跟手掌在 一个平面内，让磁感线垂直穿过手 掌心，使四个手指指向电流方向， 这时大拇指所指的方向就是通电导 线在磁场中的受力方向，如图4.5 所示。
图4.5 左手定则
若电流方向与磁场方向不垂直，仍旧可以用左手定则来 判定磁场力的方向，只是这时磁感线是倾斜进入手心的。
2．磁场对运动电荷的作用力
磁场对电流有力的作用，而电流是由电荷的定向移动 形成的。由此自然会想到：这个力可能是作用在运动电荷 上的，作用在通电导线上的力是作用在运动电荷上的力的 宏观表现。荷兰物理学家洛伦兹首先提出了运动电荷产生 磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们 称这种力为洛伦兹力。
第4章 认识变压器
变压器是一种常用元器件，在电力、电工和电子 领域都有广泛的应用，与人们的生产和生活密切相 关。本章在了解电磁感应基本知识的基础上，主要 学习变压器的基本结构、用途、工作原理及使用方 法。
第4章 认识变压器
知识目标 ❖ 了解电磁感应的有关基本知识。 ❖ 懂得变压器的结构、分类及用途。 ❖ 懂得变压器的基本工作原理及作用。 ❖ 会使用常用的几种变压器。
第4章 旋转变压器
U S K S
式中
一一线性旋转变压器的输出电压; 一一比例系数; α 一一相对于初始状态的转角。
旋转变压器和普通变压器在工作原理 上是完全一样的。它们都利用一次侧线圈 和二次侧线圈之间的互感进行工作的，所 不同的是在普通变压器中总是使一、二次 侧线圈的互感为最大且保持不变。与此相 反，在旋转变压器中正是利用转子相对定 子的转角的不同以改变一、二次侧线圈之 间的互感来达到输出电动势和转角成正余 弦函数关系，从而得到We 绕组的输出电 动势为
第四章 旋转变压器
旋转变压器(Rotational transformer 或resolver) 是一种电磁式传感器，是 一种精密的测位用的机电 元件,又称同步分解器。它 的输出电信号与转子转角 成某种函数关系，它也是 一种测量角度用的小型交 流电动机，属自动控制系 统中的精密感应式微电机 的一种，主要用来测量旋 转物体的转轴角位移和角 速度。
Ec Er cos Ke E f cos KeU f cos
（4-10）
4.3线性旋转变压器
4.3.1线性旋转变压器结构 线性旋转变压器的结构与正余弦旋转变压器结构上基 本上是一样的，主要是由定子、转子组成，绕组的型式也 完全一样，定、转子都由两相对称分布绕组组成，所不同 的是转、定子匝数比有一定的要求，且接线有所不同。 正余弦旋转变压器的输出电压随转角α是呈正余弦函数关 系，但在某些情况下，要求旋转变压器输出电压在一定的 范围内随转角α呈线性关系，即
旋转变压器数字类转换模块
4.1 旋转变压器的类型和用途 按着输出电压和转子转角间的函数关 系，旋转变压器主要可以分：正、余弦旋 转变压器(代号为XZ)和线性旋转变压器(代 号为XX)、比例式旋转变压器(代号为XL)， 矢量旋转变压器（代号为XS ）及特殊函数 旋转变压器等。
变压器知识点
变压器知识点变压器是一种通过电磁感应原理来改变交流电压的电气设备。
它在电力系统中起到了至关重要的作用，能够将输送电线上的高压电能降低到用户需要的低压，或者将发电机产生的低压电能提升到输电线所需的高压。
变压器的主要组成部分包括铁芯、一组绕组和外壳。
铁芯是由硅钢片组成的，它具有很高的导磁性能，可以集中磁通线圈中，提高磁链接效果。
一组绕组分为初级绕组和次级绕组，它们分别与输入电源和输出负载相连接，通过电流的变化来实现能量的传递和转换。
外壳则起到保护绕组和铁芯的作用，同时也能散热和隔离电路。
变压器的工作原理是通过电磁感应的原理实现的。
当交流电通过初级绕组时，产生的交变磁场通过铁芯传递到次级绕组上，导致次级绕组中的电流也随之变化。
根据法拉第电磁感应定律，绕组中的电流变化会产生感应电动势，从而改变输出电压。
由于变压器有一定的功率损耗，还会产生一定的热量，因此需要散热装置进行散热。
变压器主要有两种工作方式：升压和降压。
升压变压器将输送电线上的低压电能提升到输电线所需的高压，用于远距离输送电能。
降压变压器则将输送线上的高压电能降低到用户所需的低压，用于供应家庭和工业用电。
此外，变压器还能实现电压的稳定和调节，以保证电力系统正常运行。
变压器的性能指标有很多，其中最重要的是变比和效率。
变比指的是变压器的输入电压与输出电压之间的比值，它决定了变压器的电压变换能力。
效率则是指变压器输入功率和输出功率的比值，用来衡量变压器转换能量的效率。
在实际应用中，还需要考虑变压器的容量、绝缘等级和工作温度等因素。
总之，变压器是电力系统中不可或缺的设备，它能够实现电压的变换和变压，为人们的日常生活和工业生产提供稳定可靠的电力供应。
了解变压器的工作原理和性能指标对于电气工程师和电力工作者来说至关重要，可以帮助他们设计和维护安全高效的电力系统。
《认识变压器》 讲义
《认识变压器》讲义一、什么是变压器在我们日常生活和工业生产中，经常会听到“变压器”这个词。
那到底什么是变压器呢？简单来说，变压器就是一种能够改变交流电压大小的电气设备。
它的工作原理基于电磁感应现象。
当交流电流通过变压器的初级线圈时，会在铁芯中产生交变的磁场。
这个交变磁场会穿过次级线圈，从而在次级线圈中产生感应电动势。
由于初级和次级线圈的匝数不同，所以感应电动势的大小也不同，从而实现了电压的变换。
变压器的种类繁多，按照用途可以分为电力变压器、仪用变压器、试验变压器和特种变压器等；按照相数可以分为单相变压器和三相变压器；按照冷却方式可以分为干式变压器、油浸式变压器等。
二、变压器的结构要了解变压器，我们还需要知道它的结构。
变压器主要由铁芯、绕组和绝缘材料等部分组成。
铁芯是变压器的磁路部分，通常由硅钢片叠成。
硅钢片具有良好的导磁性能，可以减少磁滞和涡流损耗。
绕组是变压器的电路部分，分为初级绕组和次级绕组。
绕组通常由绝缘铜线或铝线绕制而成。
初级绕组连接电源，次级绕组连接负载。
绝缘材料用于隔离绕组和铁芯，以及不同绕组之间，以保证变压器的安全运行和正常工作。
此外，变压器还包括油箱、散热器、储油柜、吸湿器、气体继电器等附属部件，这些部件共同保证了变压器的稳定运行和可靠性能。
三、变压器的工作原理前面我们提到，变压器的工作原理基于电磁感应。
当交流电压加到初级绕组上时，电流会在绕组中流动，从而产生一个交变的磁场。
这个磁场会穿过铁芯，并在次级绕组中感应出电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与绕组的匝数成正比。
也就是说，如果次级绕组的匝数比初级绕组多，那么输出电压就会比输入电压高，这就是升压变压器；反之，如果次级绕组的匝数比初级绕组少，输出电压就会比输入电压低，这就是降压变压器。
同时，变压器在能量传递过程中，遵循能量守恒定律。
即输入功率等于输出功率加上变压器自身的损耗。
变压器的损耗主要包括铜损和铁损。
铜损是由于绕组电阻引起的电能损耗，铁损是由于铁芯中的磁滞和涡流现象引起的损耗。