版-第三章变压器解析精选课件PPT
电机学课件--变压器基础知识
为了提高变压器的运行效益,设计时应使变压器的铁耗小些。 变压器长期工作在额定电压下,但不可能长期满载运行,为了提高运行效 率,设计时取β m=0.4~0.6→P0/PkN=3~6;我国新S9系列配电变压器 pkN/P0=6~7.5
《电机学》 第三章 变压器 20
3-8 三相变压器磁路、联结组、电动势波形 一、三相变压器磁路系统
5
四、应用标幺值的优缺点
1、应用标幺值的优点 ① 额定值的标幺值等于1。采用标幺值时,不论变压器 的容量大小,变压器的参数和性能指标总在一定的 范围内,便于分析和比较。 如电力变压器的短路阻抗标幺值zk*=0.03~0.10, 如果求出的短路阻抗标幺值不在此范围内,就应 核查一下是否存在计算或设计错误。 例如 p138 I0*、 zk*的范围
P0 2 PkN (1 ) 100 % 2 S N cos 2 P0 PkN
变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器 本身参数有关。 效率特性:在功率因数一定时,变压器的效率与负载 电流之间的关系η =f(β ),称为变压器的效率特性。
max
22
二、联接组别
(一) 联结法
绕组标记
单相变压器 绕组名称 三相变压器 中性点
首端 高压绕组
低压绕组
末端 X
x
首端 A、B、C
a、b、c
末端 X、Y、Z
x、y、z
A
a
N
n
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《电机学》 第三章 变压器
两种三相绕组接线:星形联结、三角形联结
1、星形联结 把三相绕组的三个末端连在一起,而把它们的首端引出 三个末端连接在一起形成中性点,如果将中性点引出, 就形成了三相四线制了,表示为YN或yn。 B
变压器ppt课件
将线圈的高、低压引线引到箱外,是引线对地的绝缘,担负着
固定的作用。
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5
此外,还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。
(1)铁心——变压器中主要的磁路部 分,分为铁心柱与铁轭两部分。
三相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈
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单相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈6
❖ 油浸电力变压器的安装应略倾斜1%--1.5%的 坡度(油枕一方略高),以便油箱内产生的 气体能顺利进入气体继电器。
❖ 变压器油量超过600kg时应设专门的贮油坑, 坑内应能容纳100%的油,坑内铺以25cm以上 的鹅卵石,一旦起火,可将油放入坑内并能 将油排放致安全处,防止爆炸和扩散。
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室内变压器的安装
❖ 配电变压器的低压绕组中性点、外壳及避雷 器三者公用接地必须完好。
❖ 电气连线连接完好,铜、铝导体连接采用铜 铝过渡线夹或线鼻子。
❖ 低压出线母线支架高度不应小于2.3m.
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3.9.2 室外变压器的安装
❖ 室外变压器的安装有地上安装、台上安装、柱上安 装三种方式。容量在315kVA以上的不宜柱上安装。
❖ 室内安装的有关要求也适用室外安装。
❖ 高低压过引线已采用绝缘导线。
❖ 柱上安装的变压器距地面高度不应小于2.5m;裸导 体距地面高度不应小于3.5m。
❖ 变压器台高度不应低于0.5m,围栏高度不应低于 1.7m,且有“止步,高压危险!”警示标志。
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3.10.1 变压器的运行
❖ 1、变压器运行中的巡视检查
❖ (4)应检查套管是否清洁,有无裂纹和放电痕迹, 冷却装置应正常等。
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
新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册第3章第3节1变压器 教学课件
2.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列的哪个物理量不一定
相等( )
A.交流的频率
B.电流的有效值
C.电功率
D.磁通量变化率
【解析】电流
不一定有相同的有效值,所以B正确。由于穿过原线圈的磁通量全部穿过副线圈,
因而原、副线圈的磁通量变化率相同;变压器的工作基础是电磁感应,副线圈
【解析】选A、C、D。闭合铁芯的导磁能力比真空或空气强得多,当原、副线圈 绕在同一闭合铁芯上时,原线圈产生的磁场几乎全部沿铁芯通过副线圈,漏到 空气中的磁场很少,因此可以有效地将原线圈中的电能传递到副线圈中,故选 项A正确。若用整块金属做铁芯,当通过它的磁通量发生变化时,就会在铁芯中 产生感应电流,导致铁芯发热,烧坏变压器,同时大大降低了电能的传输效率, 故选项B错误。对于正弦式交变电流,铁芯中磁通量的变化率正比于原线圈中电 流的变化率,在副线圈中,感应电动势正比于磁通量的变化率,因此感应电动 势的变化随着磁通量变化率的变化而变化,所以副线圈输出交变电流的频率等 于输入交变电流的频率,故选项C正确。由电磁感应定律知,只要输入原线圈的 电流发生变化,穿过副线圈的磁通量就发生变化,在副线圈中就有感应电动势 产生,故选项D正确。
nR
B.感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt C.P向上移动时,电流表示数变大 D.P向上移动时,电流表示数变小
【解析】选B、D。电流表测得的是电流的有效值,故A错误;从中性面时开始计 时,矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt,故B正确; 当P位置向上移动、R不变时,副线圈匝数减小,根据理想变压器的变压比公 式 U1 ,n1输出电压变小,故电流变小,故电流表读数变小,故C错误, D正U确2 。n2
功率之和,即P2=P负1+P负2+… ②变压器的输入功率由输出功率决定,即P1=P2。
课件《变压器》ppt高中物理
图[师象]刚名才称的画面图中线,形同状学们看由到图了线在直地接面(间上接沿)直线爬行的乌龟、在笔直的公路上行驶的汽车、在空中沿直线飞行的飞机……结合同学们上节课学习的知识,你认为它们有什么共同的
原理 (特3)点x1吗、?x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移. 结构 变压器 应用 考 (3)点实一例:动喷量气定式理飞的机理、解火及箭应、用人船模型等. 能量传输 (11、)系“连统通的器总”动是量液守体恒压或强某知一识方的向应上用的。动在量进守行恒这.一环节时,我首先出示一个连通器,让学生猜想往里面装水后,水面最后会怎样?然后让一名学生上台操作去验证自己的猜想;通过
注意:保证各线圈所加电压小于12v,特别注意安全。
结论:在实验误差范围内,原副线圈的电压和匝数成正比。
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2<n1 U2 <U1 -----降压变压器
U 1 n1 U 2 n2
理论探究
理想变压器
问1:如何推导U1/U2=n1/n2?
E1=n1/ t E2=n2/ t
E1 n1 E2 n2
线圈和铁芯不发热
U1=E1 U2=E2
U1 n1 U 2 n2
问2:还能得到其他结论吗?
P1 P2
U1 n1 I 2 U 2 n2 I1
仅适用于1个副线圈
应用
将线路上的 大电流→小电流
来测量
将线路上的 高电压→低电压
来测量
小结
1
2
3
4
(1)理论意义:光的偏振现象说明了光波是横波.
变压器无能量损耗
P入=P出
理想变压器
理想化模型
理想变压器
设想:磁通量没有损失
变压器介绍PPT课件
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几。 让EAB指向12点,Eab指几点该三相变压器联结组的标号数就是几。
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5、三相变压器联结组标号的确定
1)Yy0联结组
EAB A BC . ..
EA EB EC
“12”
B
XYZ Eab
a bc ...
Ea Eb Ec
EAB
EB
Eab Ea Eb EA EC
Aa
Ec ECA
EBC C
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图1-15 变压器同名端测定方法接线图
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5、三相变压器联结组标号的确定 判别三相变压器的联结组标号采用“时钟序数表示法”。
• “时钟表示法”规定:变压器高压边线电势相量为长针,永远指向钟面上的12 点;低压边线电势相量为短针,指向钟面上哪一点,则该点数就是变压器联接组 别的标号。
三相变压器并联运行的条件: 1) 并联运行的各台变压器,其额定电压、电压比要相等 2)并联运行变压器的联结组别必须相同 3)并联运行的各台变压器,其短路阻抗的相对值要相等
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五、 其他用途的变压器
1、自耦变压器 自耦变压器的结构特点是:一、二次绕组共用一个绕组。
自耦变压器的计算与普通变压器相同。 自耦变压器的输出视在功率(即 容量)有两部分:
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2、带磁分路的弧焊变压器
在变压器的一次绕组和二次绕组的两个铁芯柱之间,安装一个磁分路动铁芯,由于 磁分路动铁芯地存在,增加了漏磁通,增大了漏电抗,从而是变压器获得迅速下降 的外特性。 通过弧焊变压器外部手柄来调节螺杆,并将磁分路铁心移进移出,使漏磁通增大或 减小,即漏电抗增大或减小,从而改变焊接电流的大小。另外,还可通过二次绕组 抽头调节起弧电压的大小。
变压器(高中物理教学课件)完整版
典型例题
例3.如图所示,P是电压互感器,Q是电流互感器,
如果两个互感器的变压比和变流比都是50,电压
表的示数为220V,电流表的示数为3A,则输电线
路中的电压和电流分别是( A )
A.11000V,150A
B.1100V,15A
C.4.4V,16.7A
D.4.4V,0.06A
典型例题
例4.如图所示为一理想变压器,其原、副线圈匝
五.变压器的等效电路
1.等效电阻法 理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2原、副线圈 的电压分别为U1、U2, 副线圈负载电阻为 R, 等效电路如图所示,
求 R等效。
法一:U1 U2
n1 n2
U2
n2 n1
U1
左图:P
U
2 2
R
n2 2U12 n12 R
右图:P'
U12 R等效
P
n2 2U12 n12 R
1.变压比:U1 n1 或者U1 U2
U 2 n2
n1 n2
2.功率关系:因没有能量损失
P1 P2 U1I1 U 2I2
3.变流比:由功率关系U1I1
U2I2
I1 I2
U2 U1
I1 I2
n2 n1
或者n1I1
n2I2
4.频率关系:原副线圈频率不变
f1 f2
二.理想变压器变压规律
注意: ①若n1<n2,则U1<U2,这种变压器叫升压变压器 ②若n1>n2,则U1>U2,这种变压器叫降压变压器 ③原副线圈电压比与匝数比成—— 正比 ④原副线圈电流比与匝数比成—— 反比 ⑤原线圈电压与副线圈电压成—— 正比 ⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比 ⑦变压器电压、频率由输入端决定 ⑧变压器电流、功率由输出端决定
《变压器》PPT课件
自学课本P41“变压器的原理”和优化设计P30页 “理想变压器的基本关系推导,回答下列问题:
1、变压器的工作原理。 2、什么是理想变压器? 3、理想变压器(只有一个副线圈时) 原、副线圈的电压,电流,功率间的关 系?如何推导?
三、理想变压器的规律
1. 电压与匝数的关系
原副线圈中磁通量变化率相等
即 相同。
❖ 是电力系统中生产,输送,分配和使用电能的重要 装置。
❖ 也是电力拖动系统和自动控制系统中 ,电能传递或 作为信号传输的重要元件
第一节 变压器的工作原理 分类及结构
❖ 1.变压器 ---- 静止的 电磁装置
❖ 变压器可将一种电压的 交流电能变换为同频率 的另一种电压的交流电 能
❖ 电压器的主要部件是一 个铁心和套在铁心上的 两个绕组。
I1
I2
原、副线圈中产生的感应 电动势分别是:
U1 n1
n2 U2
E1=n1/t E2=n2/t E1/n1= E2/n2
原线圈回路有:U1− E1=I1r1≈ 0 则U1=E1 副线圈回路有:E2=U2 +I2r2 ≈U2 则U2=E2
若不考虑原副线圈的内阻,则U1=E1;U2=E2 则:U1/U2= n1/n2
主要部件: 铁心;一次绕组(N1匝)、二次绕组(N2匝) 。
工作原理简述:
u1→i1→Φ →
e1
N1
d dt
u1
→
d e2 N 2 dt u2
i1 u1 e1
Φ N1 N2
i2
e2 u2 ZL
有效值比:U1 E1 N1 U2 E2 N2
只要一、二次绕组匝数不 可见:
同,即可实现改变电压。
2024版年度《变压器》PPT课件
《变压器》PPT课件$number{01}目录•变压器基本概念与原理•变压器主要参数与性能指标•变压器运行特性分析•变压器选型、安装与调试技巧•变压器故障诊断与处理方法•变压器发展趋势及智能化技术应用01变压器基本概念与原理变压器定义及作用定义变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压大小的电气设备。
作用在电力系统中,变压器起着升降电压、匹配阻抗、安全隔离等作用,是实现电能传输和分配的重要设备。
铁芯绕组油箱及冷却装置绝缘材料及附件变压器结构组成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。
用于保证变压器内部各部件之间的绝缘性能,以及提供必要的机械支撑和保护。
构成变压器的磁路部分,采用高导磁率的硅钢片叠成,以降低磁阻和铁损。
构成变压器的电路部分,分为高压绕组和低压绕组,分别绕在铁芯的两侧。
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。
变压器分类及应用领域分类按用途可分为电力变压器、仪用变压器、试验变压器等;按相数可分为单相变压器和三相变压器;按绕组数可分为双绕组变压器和三绕组变压器等。
应用领域广泛应用于电力系统、工矿企业、交通运输、邮电通信等领域,是实现电能传输、分配和转换的重要设备。
02变压器主要参数与性能指标123额定电压、电流及容量参数额定容量指变压器在额定工作条件下的输出功率,以千伏安(kVA)为单位,表示变压器传输电能的能力。
额定电压指变压器在额定工作条件下,原边和副边应承受的电压值,分为高压侧额定电压和低压侧额定电压。
额定电流在额定容量和允许温升条件下,原边和副边允许长期通过的电流值,分为高压侧额定电流和低压侧额定电流。
短路阻抗与空载损耗指标短路阻抗也称阻抗电压,将变压器二次绕组短路,使一次绕组电压慢慢加大,当二次绕组的短路电流达到额定值时,一次绕组所施加的电压与额定电压的比值百分数,即短路阻抗。
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三相电力系统 的变压器应用
电厂、电 升压 高压
站电能
输电
降压 用户
No Image
2021/3/2
No ImImaNao、变压器的分类
(1)按用途分类 前面所述的应用就是按用途分类,如电力变压器
(2)按绕组构成分类 双绕组、三绕组、多绕组、自耦变压器。
No Image
三、变压器的基本结构
1.铁心 0.3mm或0.27mm或更薄的硅钢片,减小铁耗。
构成变压器磁路系统,并作为变压器的支撑骨架
磁轭 铁心柱
目前主要采用晶 粒有取向冷轧硅 钢片,其导磁性好, 铁耗小. 热轧硅钢 片已基本淘汰.
No Image
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No ImImaNaogge eIm1N2aoge
《电机及拖动基础》(3版) 变压器
1.铁心
大、中型变压器的铁心,一般先将硅钢片裁 成条形,然后采用交错叠片的方式叠装而成。 交错叠片的目的是使各层磁路的接缝互相错开, 以减小接缝处的气隙和磁路的磁阻,从而减小 励磁电流。
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
No Image
2.绕组
重要设备。如果输电线路输送的电功率P及功率因数cosφ一定,
U越高时,则线路电流I越小,输电线的截面积 ,节省材料,
减小投资和降低运行费用。由于发电厂的交流发电机受绝缘和
工艺技术的限制,通常输出电压为10.5、16kV或更高的20、
27kV,而一般高压输电线路的电压为110、220、330、 500、
800、1000kV,因此需用升压变压器将电压升高后送入输电线
路。当电能输送到用电区后,为了用电安全,又必须用降压变
压器将输电线路上的高电压降低为配电系统的配电电压,然后
再经过降压变压器降压后供电给用户。电力系统的多次升压和
降压,使得变压器的应用相当广泛。
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
三、变压器的基本结构
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波纹片式油浸电力变压器
6-气体继电器 7-高压套管 8-低压套管 10-油箱(铁心 和绕组在油箱 内) 14- 吊攀 15-盘形分接 开关 16-温度 计座 17-油位 计 18-波纹片
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
e1=
- NdΦ
1 dt
e2=
-NdΦ
2 dt
一次绕组N1
二次绕组N2
互相绝缘且匝数不同只有
磁的耦合而没有电的联系
e1
u 1
i 0
F 0
Φ
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e2
改变N1、N2,就可达 到改变电压的目的。
可向负载供电 u2 4
《电机及拖动基础》(3版) 变压器
二、变压器的应用和分类
1、变压器的应用
电力系统中应用的变压器称作电力变压器,它是电力系统中的
(3)波纹片 图3-2b中的波纹片是特殊的一种碳钢材料,它即 是连接油箱的散热管片(道)又可起到热胀冷缩作用,其热胀冷 缩作用可取代图3-2a中的储油柜作用。所以目前2000KV.A及 下,10/0.4kV的油浸式电力变压器均采用波纹片式的,储油 柜(油枕)式已很少生产。
(4)分接开关 变压器运行时,输出电压可控制在允许的变 化范围内,通过分接开关改变一次绕组匝数,使输出电压
第三章 变压器
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
第三章 变压器
变压器是一种静止的交流电气设备,它利用电磁 感应原理,将一种等级的交流电压和电流转变成同频 率的另一种等级的交流电压和电流。它对电能的经济 传输、灵活分配和安全使用具有重要的意义;同时, 它在电气的测试、控制和特殊用电设备上也有广泛的 应用。
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
(4)按冷却方式分类 干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变
压器、强迫油循环变压器、充气式变压器等。
尽管变压器种类繁多,但它们皆是利用电磁 感应的原理制成的。
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
三、变压器的基本结构
油表 储油柜
安全气道 高 压 套 管
低 压 套 分接开关 管
吸湿器 信号式温度计
油箱 铁心 线圈
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放油阀门 储油柜式油浸电力变压器
变压器的主要组成是 铁心和绕组(俗称为 器身)。为了改善散 热条件,大、中容量 的电力变压器的铁心 和绕组浸入盛满变压 器油的封闭油箱中, 各绕组对外线路的联 接由绝缘套管引出。 为了使变压器安全、 可靠地运行,还设有 储油柜、安全气道和 气体继电器等附件。
本章主要叙述一般用途的电力变压器有工作原 理、分类、结构和运行特性。
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
电力变压器
电源变压器
控制变压器
三相干式变压器
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调压器
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
第一节 变压器的基本工作原理和结构
一、变压器的基本工作原理
根据电磁感应原理
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 压器则用扁铜线绕制。
同心式绕组
No Image
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高、低压绕组同心地套 装在铁心柱上。为了便 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。No
ImImaNaogge eIm1Na4oge
《电机及拖动基础》(3版) 变压器
(3)按相数分类 有单相变压器、三相变压器、多相变压器。
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《电机及拖动基础》(3版) 变压器
1、变压器的应用
另外,变压器的应用还有,测量系统中使用 的仪用互感器(可将高电压变换成低电压,或将 大电流变换成小电流,以隔离高压和便于测量); 自耦调压器(可任意调节输出电压的大小,以适 应负载对电压的要求);在电子线路中用的电源 变压器;变压器还用来耦合电路、传递信号、实 现阻抗匹配。作为焊接电源的电焊变压器;专供 大功率电炉使用的电炉变压器;将交流电整流成 直流电时使用的整流变压器等。
3.其他结构附件
(1)油箱 油浸式变压器的外壳就是油箱,它起机械支撑、
和冷却散热作用。变压器的器身放在装有变压器油的油箱 内。变压器油既是绝缘介质,又是冷却介质,通过变压器 油的对流,将铁心和绕组所产生的热量传递给油箱和散热 管或波纹片,再往空气中散发热量。
(2)储油柜 亦称油枕,保证器身始终浸在变压器油中。