旋转变压器分类及接口电路
摘要：本文简要介绍编码器、旋转变压器应用特点和接口方法，其中重点介绍产品通信协议和硬件接口电路以及专用的接收芯片AU5561应用方法。
编码器发展历史
早期的编码器主要是旋转变压器，旋转变压器IP值高，能在一些比较恶劣的环境条件下工作，虽然因为对电磁干扰敏感以及解码复杂等缺点而逐渐退出，但是时至今日，仍然有其特有的价值，比如作为混合动力汽车的速度反馈，几乎是不可代替的，此外在环境恶劣的钢铁行业、水利水电行业，旋转变压器因为其防护等级高同样获得了广泛的应用。随着半导体技术的发展，后来便有霍尔传感器和光电编码器，霍尔传感器精度不高但价格便宜，而且不能耐高温，只适合用在一些低端场合，光电编码器正是由于克服了前面两种编码器的缺点而产生，它精度高，抗干扰能力强，接口简单使用方便因而获得了最广泛的应用。
编码器的生产厂家很多，这里以多摩川的产品为例进行介绍。
下面以旋转变压器、增量式编码器、绝对式编码器为例逐一进行介绍。
旋转变压器
简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。
按励磁方式分，多摩川旋转变压器分BRT和BRX两种，BRT是单相励磁两相输出；BRX是双相励磁单相输出。用户往往选择BRT型的旋变，因为它易于解码。
旋转变压器解码
图4旋转变压器电气示意图。
旋变的输入输出电压之间的具体函数关系如下所示：
设转子转动角度为θ，初级线圈电压（即励磁电压）:ER1-R2=E*Sin2πft
f:励磁频率，E：信号幅度
那么输出电压ES1-S3=K*E*Sin2πft*Cosθ; ES2-S4=K*E*Sin2πft*Sinθ
K：传输比， θ：转子偏离原点的角度
令θ=ωt，即转子做匀速运动，那么其输出信号的函数曲线可表示为图5所示，
图中信号频率为f，即励磁信号频率，最大幅度为E，包络信号为Sinωt和Cosωt，解码器就是通过检测这两组输出信号获取旋变位置信息的。
不难看出，励磁频率越高，旋变解码精度也就越高，而励磁电压幅度则对解码没有很明显的影响。只需达到一定的电压数值即可,一般来讲3V~1.2倍额定电压都可满足解码需求。
多摩川为自己的旋变开发了专门的解码芯片AU6802N1，并且艾而特公司有现成的解码板可供使用，解码板支持10KHZ励磁频率，0.5的传输比，可以同时提供增量式和绝对式信号输出，增量式输出
1024C/T，采用长线输出；绝对式输出12位/T，输出采用光电隔离，必要时可以根据客户需要调整。转换后的信号和编码器无异。
使用旋变解码板时一般要注意3个参数：传输比，励磁电压，励磁频率。传输比是指输出电压和输入电压的比值，励磁电压就是初级绕组的输入电压，就多摩川的旋转变压器来说，允许励磁电压可以从3V 到1.2倍额定电压。这3个参数需要完全匹配才能正常解码。
图5
增量式编码器
每转过一个单位，编码器就输出一个脉冲，故称之为增量式；
多摩川的增量式编码器输出信号有长线输出，开集输出，电压输出，推拉互补输出四种方式。机械结构上分的话有中空轴和带轴编码器，可以满足各种不同的应用场合。
多摩川编码器型号众多，目前主要用在电梯曳引机、门机、伺服马达、数控设备等行业。
绝对式编码器
以某一点为参考原点，数据线始终输出编码器轴的当前位置偏离原点的距离的数据信息，是称绝对式编码器。比如，一款10位BCD码输出的编码器分辨率为360C/T，那么每个单位对应1°，如果轴偏离原点一个单位，也就是处在1°的位置，那么输出0000000001，如果偏离50°，也就是在50°的位置，那么输出就是0001010000。绝对式编码器总是输出当前位置信息。由于这样的特点，绝对式编码器非常适合应用在跑轨迹的场合。
多摩川绝对式编码器型号齐全，从输出信号的编码方式来分类的话，有BCD码、GRAY码和纯2进制码（PB）输出；从输出方式来划分的话并行输出和串行输出；从分辨率来划分的话有从8位到36位不等。用户可以根据自己的需要进行选择。
此外绝对式编码器还有单回转和多回转之分，多回转计圈数而单回转不计圈数，多摩川绝对式编码器单回转最多可以作到20位，多回转16位。输出信号采用串行传送，经专用芯片转换后变为并行输出信号，可以直接送给DSP、MCU、FPGA等进行处理。
输出电路接口
对于分辨率不是很高的绝对式编码器来讲，一般适合采用并行输出，这样接口电路简单，而且通信速率高。采用并行输出的编码器输出回路主要有集电极开路（如图1所示）和射极跟随（如图2示）两种方式。集电极开路输出模式用户端需要加接上拉电阻，如图1中虚线所示；射极跟随模式下，则应加下拉电阻，
如图2中虚线所示。
输出数据线对应从1、2、22…2?的数据位，用户只需从数据总线直接读取编码器数据即可。
图4
图5所示是另一款转换芯片AU5688转换芯片的时针电路，R1为1MΩ，C1、C2为10PF，晶振频率8M。
该型编码器采用26LS31芯片作为输出级，因此在用户端的解码板上需要采用和26LS31对应的芯片，比如26LS32作为与转换芯片的中间接口电路。芯片共可输出16位数据线，低12位是单回转，高4位
是多回转。用户可以从用户数据总线上读取编码器数据。采用该电路，波特率为2.5MB/S。
图5
图6是TS5643N50等编码器和转换芯片之间的接口电路。用户可以通过自己的CPU等控制器下发请
求信号，编码器的输出数据通过26LS32送解码芯片转换后再经过AU5688转换为并行输出的数据，供
用户读取。
图6
图7是TS5643N353等编码器和转换芯片之间的接口电路。编码器信号的进出都经过AU5688芯片，输出数据都是16位，12位单回转，4位多回转。
图7
此外，在通讯协议上，多摩川提供了比较完备的接口协议和用户通讯，具体内容不在此一一介绍，有兴趣的读者朋友可以来电索取资料或咨询。
绝对式编码器应用特点
旋转增量式编码器转动时输出脉冲，通过CPU计数来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，否则计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有报错后才能知道。
比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到传动马达响声，这就是CPU在找参考零点，然后才工作。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道马达位置，什么时候就去读取它的位置，不需要象增量式编码器那样去计算。甚至编码器带有备用电池这样，断电后编码器也能记忆断电前的位置信息，大大的提高了使用绝对式编码器的安全性和可靠性。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。其中最主要的就是应用在高精度的数控机床和伺服系统里面。在西方比较发达的国家，运动控制比较侧重于轨迹控制，如果采用绝对式编码器无疑将为控制提供更方便的位置信息。
目前，多摩川已经推出最高达到36位的绝对式编码器，其中单回转20位，多回转16位。最大响应频率可以达到52MHZ。可以真正实现高速高精度实时控制。
此外，在有些大功率的伺服马达上，由于初始化时用普通增量式编码器测位置误差较大，所以适合用绝对值加增量式编码器找磁极位置角，这样可以大大的提高其输出力矩，目前多摩川也已经推出混合式编码器。其增量式输出A、B、Z三相，绝对植输出24位，11单回转，13位多回转，能极大的提高伺服马达初始化时的定位精度。同时对位置控制和速度计算也都极为方便。
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(1)芯式变压器：用于高压的电力变压器。 （2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 (3)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。 电力变压器的日常维护及故障的预防方法 发布时间:09-12-24关注次数：363 简介：本文介绍电力变压器的日常维护及故障的预防方法:当前的世界范围内，不间断的电力供应已成为工业生产、国防军事、科技发展及人民生活中至关重要的因素。人们对能源不间断供应的依赖性常常是直到厂房里的生产设备突然停止工作时才意识到各种断路器、布线及变压器的重要性。 变压器故障通常是伴随着电弧和放电以及剧烈燃烧而发生，随后电力设备即发生短路或其他故障，轻则可能仅仅是机器停转，照明完全熄灭，严重时会发生重大火灾乃至造成人身伤亡事故。因此如何确保变压器的安全运行受到了世界各国的广泛关注。 一、变压器故障的统计资料 （一）、各类型变压器的故障 根据相关部门对变压器类型显示的变压器故障统计数据人们可以看出，电力变压器故障始终占据主导位置。 （二）、不同用户的变压器故障 变压器使用在不同的部门，故障率是不同的。为了分析变压器发生故障
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变压器的分类和作用 作用： 1、用来改变交流电压，这是它名称的由来； 2、变压器在改变电压的同时，不改变功率(不考虑损耗时)，所以在电压改变时必然使电流改变，也即改变了阻抗。所以在电子技术上，变压器用来作阻抗匹配用。 3、放大器的级间耦合，除了阻容耦合、直接耦合外，还有变压器耦合，既能改变阻抗，又能隔除直流。只是变压器的体积大，频率特性差，现在用得很少。 在振荡电路中，除了阻容、阻容移相振荡器外，更多应用的是变压器耦合振荡电路。这里变压器除了完成耦合以外，初级线圈的电感与外接电容器构成具有选频作用的谐振回路。 分类： 通常安变压器的不同用途、不同容量、绕组个数、相数、调压方式、冷却介质、冷却方式、铁心形式等等进行分类，以满足不同行业对变压器的需求。 一、按用途分类 ①电力变压器 ②电炉变压器 ③整流变压器 ④工频试验变压器 ⑤矿用变压器 ⑥电抗器 ⑦调压变压器 ⑧互感器 ⑨其他特种变压器 二、按容量分类 ①中小型变压器：电压在35KV以下，容量在10-6300KVA ②大型变压器：电压在63-110KV，容量在6300-63000KVA ③特大型变压器：电压在220KV以上，容量在31500-360000KVA 三、按相数分类 变压器按相数分类可分为单相变压器和三相变压器 四、按绕组数量分类 ①双绕组变压器有高压绕组和低压绕组的变压器 ②三绕组变压器有高压绕组、中压绕组和低压绕组的变压器 ③自耦电力变压器自耦电力变压器的特点在于一、二绕组之间不仅有磁耦联系而且还有电的直接联系。采用自耦变压器比采用普通变压器能节省材料、降低成本、缩小变压器体积和减轻重量，有利于大型变压器的运输和安装。 五、按变压器的调压方式分类 按调压方式可分为无载调压变压器和有载调压变压器
变压器基本工作原理
第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律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。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 dt d N e Φ-=1 1 dt d N e Φ-=2 2 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器；
按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器； 按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等； 按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。 1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。
如何正确全面的理解变压器
变压器
变压器bian ya qi 英文名称：Transformer 变压器的简介 变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯。 变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。 一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。 大部份的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，吾人可以如是说，倘无变压器，则现代工业实无法达到目前发展的现况。 电子变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能力，其中有些部份属放大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。 各种电子装备常用到变压器，理由是：提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下，维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念，亦即电子学特性之一，其乃预设一种设备，即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时，其间即使用到一种设备-变压器。 对于电子装置而言，重量和空间通常是一项努力追求之目标，至于效率、安全性与可靠性，更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重量和空间外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中之一要项。因为上述与其它应用方面的差别，使得电力变压器并不适合应用于电子电路上. 变压器技术参数
主变压器结构、各部件作用
运行培训教案 主变压器结构、各部件作用 运行部 二〇一〇年八月
主变压器结构、各部件作用 一、变压器的基本结构与分类 变压器是一种改变交流电源的电压、电流而不改变频率的静止电气设备，它具有两个（或几个）绕组，在相同频率下，通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个（或几个）系统的交流电压和电流而借以传送电能的电气设备。通常，它所连接的至少两个系统的交流电压和电流值是不相同的。 由此可见，变压器是一种通过电磁感应而工作的交流电气设备。主变压器系统由线圈、铁芯、主变油箱、变压器油、调压装置、瓦斯继电器、油枕及油位计、压力释放器、测温装置、冷却系统、潜油泵等组成。另外，主变压器还安装了气相色谱在线监测装置，每周对变压器油进行溶解气体检测，以便判断设备运行状况。 变压器的分类有多种方法：按用途不同可分为电力变压器、工业用变压器及其他特种用途的专用变压器；按绕组与铁芯的冷却介质不同可分为油浸式变压器与干式变压器；按铁芯的结构型式不同可分为心式变压器与壳式变压器；按调压方式不同可分为无励磁调压变压器与有载调压变压器；按相数不同可分为三相变压器与单相变压器；按铁芯柱上的绕组数不同可分为双绕组变压器与多绕组变压器；按不同电压的绕组间是否有电的连接可分为独立绕组变压器与自耦变压器等等。 二、变压器的各部件作用 我厂500kV主变压器由日本三菱公司生产，共19台（一台备用）型号为SUW的单相、双卷、油浸式水冷无载分接升压壳式变压器组，三台单相变压器以Y0/△—11型接线组成与发电机组成单元接线，额定容量3×214MVA，额定电压550/18kV，无载分接范围550—4×％，阻抗电压15％。高压侧出线经高压套管与SF6绝缘封闭母线联接，变压器中性点三相经穿墙套管联接在 B 相主变室经电缆接地；变压器的冷却方式为强迫油循环水冷（ODWF）；每台单相变压器共三组冷却器，运行方式为两台优先、一台备用。主变压器高压侧中性点直接接地方式，低压侧经软连接辫与离相封闭母线联接，高压侧通过SF6管道母线与500kV电缆联接。 表1.主变压器主要参数
变压器基本工作原理
第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律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。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器； 按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器； 按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等； 按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。
1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。 2.铁心形式 铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构 。 二、绕组 1.绕组的材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2.形式
变压器分类
一、变压器的用途和分类 变压器是一种能够改变交流电压的设备。除了用于变换电压之外，变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及改变相位等。 变压器的种类很多，分类方法也很多。 （二）按用途可以把变压器分为 1.电力变压器。包括： （1）升压变压器。 （2）降压变压器。 （3）配电变压器。用于配电网络，以满足生产和日常生活的要求。低压侧电压为400V（单相为230V）的变压器称为配电变压器，一般高压侧的电压为6～10 kV。如果变压器高压侧电压为35 kV（或66～110 kV）的，则称为直配配电变压器，简称直配变。 （4）联络变压器。用于联络两变电所系统。 （5）厂用或所用变压器。发电厂或变电所自用或为厂矿企业专用。 2.仪用变压器。诸如电流互感器、电压互感器，作为测量和保护装置。 3.电炉变压器。有炼钢炉变压器、电压炉变压器、感应炉变压器。 4.试验变压器。 5.整流变压器。 6.调压变压器。 7.矿用变压器（防爆变压器）。 8.其他变压器。 （三）按相数可以把变压器分为 1.单相变压器。用于单相负载或三相变压器组。 2.三相变压器。用于三相负载。 一般常用变压器的分类可归纳如下[3] ： 1、按相数分： 1）单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。 2）三相变压器：用于三相系统的升、降电压。 2、按冷却方式分： 1）干式变压器：依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。 2）油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 3、按用途分： 1）电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。 2）仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。
变压器常用材料介绍
一、变压器简介 各种电子装备常用到变压器，作用是提供各种电压确保系统正常工作；提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离；对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低的阻抗等。变压器除了能够在一个系统里占有显着百分比的重量和空间外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中的要项。对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。 1.变压器分类 按工作频率分类，可分为以下几种：工频变压器：工作频率为50或60Hz;中频变压器：工作频率为400~1000Hz;音频变压器：工作频率为20~20kHz;超音频变压器：工作频率为20~100kHz;高频变压器：工作频率为20~100kHz 以上。 2.电压比 当变压器两组线圈圈数分别为N1和N2时，且N1为初级，N2为次级，则在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2
干式变压器与油浸式变压器的优缺点及其区别!
变压器在电力系统中举足轻重，那么干式变压器和油浸式变压器的优缺点都是什么呢？ 价格上干变比油变贵。 容量上，大容量的油变比干变多。 在综合建筑内（地下室、楼层中、楼顶等）和人员密集场所需使用干变。油变采用在独立的变电场所。 箱变内变压器一般采用箱变。户外临时用电一般采用油变。 在建设时根据空间来选择干变和油变，空间较大时可以选择油变，空间较为拥挤时选择干变。 区域气候比较潮湿闷热地区，易使用油变。如果使用干变的情况下，必须配有强制风冷设备。 1、外观 封装形式不同，干式变压器能直接看到铁芯和线圈，而油式变压器只能看到变压器的外壳； 2、引线形式不同 干式变压器大多使用硅橡胶套管，而油式变压器大部分使用瓷套管； 3、容量及电压不同 干式变压器一般适用于配电用，容量大都在1600KVA以下，电压在10KV以下，也有个别做到35KV电压等级的；而油式变压器却可以从小到大做到全部容量，电压等级也做到了所有电压；我国正在建设的特高压1000KV试验线路，采用的一定是油式变压器。 4、绝缘和散热不一样 干式变压器一般用树脂绝缘，靠自然风冷，大容量靠风机冷却，而油式变压器靠绝缘油进行绝缘，靠绝缘油在变压器内部的循环将线圈产生的热带到变压器的散热器（片）上进行散热。 5、适用场所 干式变压器大多应用在需要“防火、防爆”的场所，一般大型建筑、高层建筑上易采用；而油式变压器由于“出事”后可能有油喷出或泄漏，造成火灾，大多应用在室外，且有场地挖设“事故油池”的场所。 6、对负荷的承受能力不同 一般干式变压器应在额定容量下运行，而油式变压器过载能力比较好。
7、造价不一样 对同容量变压器来说，干式变压器的采购价格比油式变压器价格要高许多。 干式变压器型号一般开头为SC（环氧树脂浇注包封式）、SCR（非环氧树脂浇注固体绝缘包封式）、SG（敞开式） 干式变压器与油浸式变压器的区别 “当然相同的是都是电力变压器，都会有作磁路的铁芯，作电路的绕组。而最大的区别是在“油式”与“干式”。也就是说两者的冷却介质不同，前者是以变压器油（当然还有其它油如β油）作为冷却及绝缘介质，后者是以空气或其它气体如SF6等作为冷却介质。油变是把由铁芯及绕组组成的器身置于一个盛满变压器油的油箱中。干变常把铁芯和绕组用环氧树脂浇注包封起来，也有一种现在用得多的是非包封式的，绕组用特殊的绝缘纸再浸渍专用绝缘漆等，起到防止绕组或铁芯受潮。（又因为两者因工艺、用途、结构方面的分类方法不同派生出不同的类别，所以我们从狭义的角度来说） 就产量和用量来说，目前干变电压等级只作到35kV,容量相对油变来说要小，约作到2500kVA.又由于干变制造工艺相对同电压等级同容量的油变来说要复杂，成本也高。所以目前从用量来说还是油变多。但因干变的环保性，阻燃、抗冲击等等优点，而常用于室内等高要求的供配电场所，如宾馆、办公楼、高层建筑等等。如果你只是变压器用户，了解这些应该够了” 各有各的优缺点，油变造价低、维护方便，但是可燃、可爆。干变由于具有良好的防火性，可安装在负荷中心区，以减少电压损失和电能损耗。但干变价格高，体积大，防潮防尘性差，而且噪音大。 油变琢渐退出,用干变,干变可以拆开运输放便,清洁,易维护,按装不需机座,没有渗油池.等优点 从外表上是比较好区分的； 油浸式变压器与干式变压器的最大区别就是有没有“油”，而由于油是液体，具有流动性，油浸式变压器就一定是有外壳的，外壳内部是变压器油，油中浸泡着变压器的线圈，从外面是看不到变压器的线圈的；而干式变压器没有油，就不用外壳了，能直接看到变压器的线圈；还有一个特性就是油浸式变压器上面有油枕，内部存放着变压器油，但现在新式油浸变压器也有不带油枕的变压器生产； 油浸式变压器为了散热方便，也就是为了内部绝缘油的流动散热方便，在外部设计了散热器，就象散热片一样，而干式变压器却没有这个散热器，散热靠变压器线圈下面的风机，该风机有点象家用空调的室内机； 油浸式变压器由于防火的需要，一般安装在单独的变压器室内或室外，而干式变压器肯定安
变压器基本工作原理
第1章变压器得基本知识与结构 1、１变压器得基本原理与分类 一、变压器得基本工作原理 变压器就是利用电磁感应定律把一种电压等级得交流电能转换成同频率得另一种电压等级得交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电 压频率相同得磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组与副边绕组。原、副绕组得感应分别表示为 则 变比k：表示原、副绕组得匝数比,也等于原边一相绕组得感应电势与副边一相绕组得感应电势之比。 改变变压器得变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能得频率。 二、电力变压器得分类 变压器得种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器与三相变压器； 按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器与自耦变压器；?按铁心结构分类：心式变压器与壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器;?按冷却介质与冷却方式分类:油浸式变压器与干式变压器等;?按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器与特大型变压器。
三相油浸式电力变压器得外形，见图1，铁心与绕组就是变压器得主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。 1、２电力变压器得结构 一、铁心 1、铁心得材料 采用高磁导率得铁磁材料—0、3５～0、５mm厚得硅钢片叠成。 为了提高磁路得导磁性能,减小铁心中得磁滞、涡流损耗。变压器用得硅钢片其含硅量比较高。硅钢片得两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起得硅钢片相互之间绝缘。 2、铁心形式?铁心就是变压器得主磁路,电力变压器得铁心主要采用心式结构。 二、绕组 1、绕组得材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2、形式 圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构。为了便于绝缘,低压绕组靠近铁心柱,高压绕组套在低压绕组外面，两个绕组之间留有油道。变压器绕组外形如图所示。 三、油箱及其她附件 １、油箱 变压器油得作用:加强变压器内部绝缘强度与散热作用。
变压器故障分类
变压器故障种类 ●故障种类： ?内部故障 ◆相间短路 ◆匝间短路 ◆绕组或出线接地 ?外部故障 ◆绝缘套管闪络、破碎发生接地 ◆出线之间相间故障 ●故障种类（性质划分） ?热故障 ◆轻度过热（低于50℃） ◆低温过热（150-300℃） ◆中温过热（300-700℃） ◆高温过热（高于700℃） ?电故障 ◆局部放电 ●油中存在气泡，绝缘材料中存在空腔 ●制造质量不良，某些部位有毛刺漆瘤 ●金属部件接触不良 ◆火花放电 ●悬浮电位引起电火花放电 ●油中杂质引起火花放电 ◆高能电弧放电 ●故障种类（回路划分） ?电路故障 ?磁路故障 ?油路故障 ●故障种类（结构划分） ?绕组故障 ?铁芯故障 ?油质故障 ?附件故障 ●故障种类（易发位置） ?绝缘故障 ?铁芯故障 ?分接开关故障 ◆密封不严，雨水侵入绝缘降低 ◆分接开关滚轮卡死，切换时不到位造成相间短路 ◆分接开关缺油，显示假油位 ◆分接开关误动 ●出口短路故障： ?三相短路（短路电流最大） ?两相短路
?单相接地短路 ?两相接地短路 ●短路故障危害 ?短路电流引起绝缘过热 ?短路点动力引起绕组变形故障 ●放电对绝缘的影响 ?直接击穿绝缘 ?产生的化学物质腐蚀绝缘 ●气体继电器误动分析 ?呼吸器不畅通 ?冷却系统漏气 ?冷却器入口阀门关闭造成堵塞，引起气体继电器动作频繁 ?散热器上部进油阀门关闭，引起气体继电器动作频繁 ?潜油泵烧坏使本体油热分解产生大量气体 ?密封不严，变压器进气 ?变压器出线负压区 ?油枕油腔中有气体 ?净油器的气体进入变压器 ?忽视气体继电器防雨 ●变压器故障时产生气体 ?H2：电晕放电、油和固体绝缘热分解、水分 ?CO：固体绝缘受热及热分解 ?CO2：固体绝缘受热及热分解 ?CH4：油和固体绝缘热分解、放电 ?C2H6：固体绝缘热分解、放电 ?C2H4：高温热点下油和固体绝缘热分解、放电 ?C2H2：强弧光放电、油和固体绝缘热分解
变压器的工作原理
变压器的工作原理 吴江川 一． 概述：变压器是利用电磁感应原理工作的，先化电为磁，后化磁为电。它具有5大基本功能，（1）自闸电磁控电阀功能，当一次绕组接入正弦交流电源1U 时，一次线圈1N 内就有正弦交变电流1I 流过，电流1I 所产生的电磁场汇集在线圈内部，磁化穿在其内部的闭合铁芯，产生一个寄生在1I 电磁场上的，封闭在铁芯内部的正弦交变磁通φ，交变磁通φ在一次绕组上感应出自感电动势1E ，1E 具有天生的逆反性，遵从楞次定律永远滞后磁通90°，由于逆反自感电动势1E 的产生，在一次绕组回路内就有二个电源（1U 、1E ）同时存在，且1E 总对1U 使反劲(阻碍)，二龙治水争权夺势，使一次电流明显减小和1I (φ)滞后1U 相位自动移相，人为地利用和强化1E 对1U 的阻碍作用，设计变压器时让铁芯全部磁化时磁通在一次绕组内产生的自感电动势1E 约等于1U ，1I 、 （φ）自移相至滞后1U ＜90°，连带1E 自移相滞后1U ＜180°，自感电动势的方向与电源电压的方向相反，自感电动势对电源的阻碍达到了最大，电源1U 被约反向约相等的逆反自感电动势1E 自闸在一次绕组内，只利用小小的错开相位放出很小的励磁电流用来磁化铁芯来产生自感电动势1E ，变压器处于空载自闸运行状态，损耗很小，交变磁通φ在二次绕组上也感应电动势2E ，接上负载，在二次绕组内产生电流2I ，2I 的集合电磁场阻碍磁通的变化，对φ进行消磁，φ减小自感自闸电动势1E 减小，自闸电磁控电阀开启，正比放出一次电流，对二次电流电磁场消磁，二次侧产生多少反向的电磁场，一次侧电流电磁场就正比抵消多少，保持一次电流对铁芯励磁的主动权，空载时闸得住，负载时放得开，这就是变压器的自闸电磁控电阀功能。（2）改变电压，（3）改变电流，（4）不但自己产生无功功率而且能汇合负载无功功率通过变压器回馈给发电机，产生无功功率危害。（5）隔绝一二次电力系统的直接电联系，确保用电安全，详述
干式变压器和油浸式变压器的优缺点
干式变压器和油浸式变压器的优缺点 价格上干变比油变贵。 容量上，大容量的油变比干变多。 在综合建筑内（地下室、楼层中、楼顶等）和人员密集场所需使用干变。油变采用在独立的变电场所。 箱变内变压器一般采用箱变。户外临时用电一般采用油变。 在建设时根据空间来选择干变和油变，空间较大时可以选择油变，空间较为拥挤时选择干变。 区域气候比较潮湿闷热地区，易使用油变。如果使用干变的情况下，必须配有强制风冷设备。 1、外观 封装形式不同，干式变压器能直接看到铁芯和线圈，而油式变压器只能看到变压器的外壳； 2、引线形式不同 干式变压器大多使用硅橡胶套管，而油式变压器大部分使用瓷套管； 3、容量及电压不同 干式变压器一般适用于配电用，容量大都在1600KVA以下，电压在10KV以下，也有个别做到35KV电压等级的；而油式变压器却可以从小到大做到全部容量，电压等级也做到了所有电压；我国正在建设的特高压1000KV试验线路，采用的一定是油式变压器。
4、绝缘和散热不一样 干式变压器一般用树脂绝缘，靠自然风冷，大容量靠风机冷却，而油式变压器靠绝缘油进行绝缘，靠绝缘油在变压器内部的循环将线圈产生的热带到变压器的散热器（片）上进行散热。 5、适用场所 干式变压器大多应用在需要“防火、防爆”的场所，一般大型建筑、高层建筑上易采用；而油式变压器由于“出事”后可能有油喷出或泄漏，造成火灾，大多应用在室外，且有场地挖设“事故油池”的场所。 6、对负荷的承受能力不同 一般干式变压器应在额定容量下运行，而油式变压器过载能力比较好。 7、造价不一样 对同容量变压器来说，干式变压器的采购价格比油式变压器价格要高许多。 干式变压器型号一般开头为SC（环氧树脂浇注包封式）、SCR（非环氧树脂浇注固体绝缘包封式）、SG（敞开式） 干式变压器与变压器有什么区别？ “当然相同的是都是电力变压器，都会有作磁路的铁芯，作电路的
变压器的分类及特点
变压器的分类及特点 （1）变压器的分类 变压器按工作频率可分为低频变压器、中频变压器和高频变压器。 变压器按磁芯材料不同，可分为高频、低频和整体磁芯三种。 高频磁芯是铁粉磁芯，主要用于高频变压器，具有高导磁率的特性，使用频率一般在1~200kHz。低频磁芯是硅钢片，磁通密度一般在6000~16000，主要用于低频变压器；根据硅钢片的形状不同可分为EI（壳型、日型）、UI、口型和C 型，几种常见的硅钢片形状如图7所示。 图7 几种常见的硅钢片形状 整体磁芯分为三种类型，即环形磁芯（T CORE）、棒状铁芯（R CORE）和鼓形铁芯（DR CORE），这三种磁芯的外形如图8所示。
图8 三种整体磁芯外形 （2）低频变压器 低频变压器用来传输信号电压和信号功率，还可实现电路之间的阻抗匹配，对直流电具有隔离作用。低频变压器又可分为音频变压器和电源变压器两种；音频变压器又分为级间耦合变压器、输人变压器和输出变压器，其外形均与电源变压器相似。 音频变压器的主要作用是实现阻抗变换、耦合信号以及将信号倒相等。因为只有在电路阻抗匹配的情况下，音频信号的传输损耗及其失真才能降到最小。 （a）级间耦合变压器。级间耦合变压器用在两级音频放大电路之间，作为耦合元件，将前级放大电路的输出信号传送至后一级，并做适当的阻抗变换。 （b）输入变压器。在早期的半导体收音机中，音频推动级和功率放大级之间使用的变压器为输人变压器，起信号耦合、传输作用，也称为推动变压器。 输人变压器有单端输人式和推挽输入式。若推动电路为单端电路，则输人变压器为单端输人式；若推动电路为推挽电路，则输入变压器为推挽输入式。 （c）输出变压器。输出变压器接在功率放大器的输出电路与扬声器之间，主要起信号传输和阻抗匹配的作用。输出变压器也分为单端输出变压器和推挽输出变压器两种。 （d）电源变压器。电源变压器的作用是将50Hz、2⒛Ⅴ交流电压升高或降低，变成所需的各种交流电压。按其变换电压的形式，可分为升压变压器、降压变压器和隔离变压器等；按其形状构造，可分为长方体或环形（俗称环牛）等。 常见的低频变压器外形如图9所示。 （a）低频变压器外形
变压器的基本工作原理
变压器的基本工作原理Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives
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变压器的基本工作原理 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、变压器的种类： 1. 按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。 2. 按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式 变压器。 3. 按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型 铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。 4. 按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。 5. 按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器 二、变压器工作原理： 变压器的基本工作原理是：变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成，当一次绕组加上交流电压时，铁心中产生交变磁
通，交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势与在单匝上感应电动势的大小是相同的，但一次、二次侧绕组的匝数不同，一次、二次侧感应电动势的大小就不同，从而实现了变压的目的，一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。 当二次侧接上负载时，二次侧电流也产生磁动势，而主磁通由于外加电压不变而趋于不变，随之在一次侧增加电流，使磁动势达到平衡，这样，一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。 三、变压器的主要部件结构作用： (2) 变压器组成部件：器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置（即分接开关，分为无励磁调压和有载调压）、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜、净油器及测温装置等）和出线套管。 (3) 变压器主要部件的作用： （1）铁芯：作为磁力线的通路，同时起到支持绕组的作用。变压器通常由含硅量较高，厚度分别为0.35 mm\0.3mm\0.27 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
变压器种类及作用附图片
变压器的种类及其作用 1、三相油浸式电力变压器 概述：力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配
电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外[1]力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。国生产电力变压器较大的厂家有特变电工，明大电器，星牛，保变天威，西电集团，电力设备厂等。 2、大型电力油浸变压器（部） 概述： 配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，它将10（6）kV或35kV网络电压降至用户使用的230/400V 母线电压。此类产品适用于交流50（60）Hz，三相最大额定容量2500kVA（单相
最大额定容量833kVA，一般不推荐使用单相变压器），可在户（外）使用，容量在315kVA 及以下时可安装在杆上，环境温度不高于40℃，不低于-25℃，最高日平均温度30℃，最高年平均温度20℃，相对湿度不超过90%（环境温度25℃），海拔高度不超过1000m。若与上述使用条件不符时，应按GB6450-86的有关规定，作适当的定额调整。 3、配电变压器（10 kV） 配电电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过
变压器的分类及特点.
变压器的分类及特点 时间:2013-06-22 09:27来源:作者: （1）分类 变压器按工作频率可分为低频变压器、中频变压器和高频变压器。 变压器按磁芯材料不同，可分为高频、低频和整体磁芯三种。 高频磁芯是铁粉磁芯，主要用于高频变压器，具有高导磁率的特性，使用频率一般在1~200kHz。低频磁芯是硅钢片，磁通密度一般在6000~16000，主要用于低频变压器；根据硅钢片的形状不同可分为EI（壳型、日型）、UI、口型和C型，几种常见的硅钢片形状如图7所示。
图7 几种常见的硅钢片形状
整体磁芯分为三种类型，即环形磁芯（T CORE）、棒状铁芯（R CORE）和鼓形铁芯（DR CORE），这三种磁芯的外形如图8所示。 图8 三种整体磁芯外形 （2）低频变压器 低频变压器用来传输信号电压和信号功率，还可实现电路之间的阻抗匹配，对直流电具有隔离作用。低频变压器又可分为音频变压器和电源变压器两种；音频变压器又分为级间耦合变压器、输人变压器和输出变压器，其外形均与电源变压器相似。
音频变压器的主要作用是实现阻抗变换、耦合信号以及将信号倒相等。因为只有在电路阻抗匹配的情况下，音频信号的传输损耗及其失真才能降到最小。 （a）级间耦合变压器。级间耦合变压器用在两级音频放大电路之间，作为耦合元件，将前级放大电路的输出信号传送至后一级，并做适当的阻抗变换。 （b）输入变压器。在早期的半导体收音机中，音频推动级和功率放大级之间使用的变压器为输人变压器，起信号耦合、传输作用，也称为推动变压器。 输人变压器有单端输人式和推挽输入式。若推动电路为单端电路，则输人变压器为单端输人式；若推动电路为推挽电路，则输入变压器为推挽输入式。 （c）输出变压器。输出变压器接在功率放大器的输出电路与扬声器之间，主要起信号传输和阻抗匹配的作用。输出变压器也分为单端输出变压器和推挽输出变压器两种。 （d）电源变压器。电源变压器的作用是将50Hz、220V交流电压升高或降低，变成所需的各种交流电压。按其变换电压的形式，可分为升压变压器、降压变压器和隔离变压器等；按其形状构造，可分为长方体或环形（俗称环牛）等。 常见的低频变压器外形如图9所示。