变压器的基本工作原理和结构
变压器的基本工作原理和结构PPT课件
次端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许长期通
过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 额定频率〔HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯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。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
● 绕组的根本型式——同心式
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形，然后 同芯地套在铁芯柱上 ，为
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故，变压器油大量 汽化，油气冲破平安气道管口的密封玻璃，冲出变压器油 箱，防止油箱爆裂。
吸湿器—— 〔呼吸器〕内装硅胶〔活性氧休铝〕，用以吸 收进入储油柜中空气的水分
净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重，变压器油大量
〔一〕电力变压器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
变压器的基本工作原理与结构
变压器的基本工作原理与结构变压器是电力系统中常用的电气设备，用于变换交流电的电压大小。
它通过共同的磁环（也称为铁心）和两个或更多的线圈（也称为绕组）之间的电磁耦合而工作。
变压器的基本工作原理是根据法拉第电磁感应定律，即磁通量的变化引起了线圈中的电压。
变压器的结构主要由铁心和绕组组成。
铁心是由高导磁系数的材料制成，如硅钢片。
它通常采用“E”型或“I”型结构，这是由上部和下部相等的臂带组成的。
绕组由导电材料（如铜线）绕制而成，根据其位置和功能可以分为两种类型，即主绕组和副绕组。
主绕组通常位于铁心的中心或一侧，用于输入电源。
副绕组位于主绕组旁边，用于输出电源。
当变压器接通交流电源时，主绕组中的交流电产生磁场，这个磁场会传导到铁心中，再传导到副绕组中。
由于磁场的变化，副绕组中将产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁感应强度的变化率。
变压器中，磁感应强度的变化与线圈的匝数比例成正比。
因此，当主绕组的匝数比副绕组的匝数大时，输出电压将小于输入电压，从而实现升压的效果。
反之，则实现降压的效果。
变压器的工作原理可以用以下公式表示：V1/N1=V2/N2其中V1和N1分别为输入电压和主绕组的匝数，V2和N2分别为输出电压和副绕组的匝数。
通过调整主绕组和副绕组的匝数比例，可以实现不同的电压变换。
此外，变压器还有一些其他的重要组件，如冷却系统和绝缘材料。
冷却系统用于控制变压器的温度，以确保其正常运行。
绝缘材料用于绝缘绕组和铁心，以防止电流泄漏和绕组之间的短路。
总之，变压器是一种通过电磁耦合将交流电压变换为不同大小的电器设备。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律，通过调整主绕组和副绕组的匝数比例来实现电压的变换。
变压器的结构主要由铁心和绕组组成，还包括冷却系统和绝缘材料。
变压器的基本原理和结构
8 油箱
油箱用于存放绝缘油，起 到绝缘和冷却的作用。
9 绝缘材料
绝缘材料用于隔离和保护 绕组和其他元素。
变压器的分类
按用途分类
电力变压器、工业变 压器
按环境分类
户内变压器、户外变 压器
按冷却方式分类
干式变压器、油浸变 压器
按频率分类
低频变压器、高频变 压器
变压器的特点
1 低损耗
变压器具有较低的电能转换损耗，高能量利 用效率。
变压器的基本原理和结构
变压器是一种电力设备，基于电磁感应定律和互感现象工作。它由磁芯、一 次线圈、二次线圈等组件构成，具有高效率、安全可靠和低成本等特点。
变压器的基本原理
1 电磁感应定律
2 互感现象
根据法拉第电磁感应定律， 当磁通量发生变化时，会 在相邻的线圈中引发感应 电动势。
互感现象是指一次线圈中 的变化电流引起二次线圈 中感应电压的现象。
2 一次线圈
3 二次线圈
一次线圈是输入侧的线圈， 通过电流的变化产生磁场。
二次线圈是输出侧的线圈， 通过磁感应产生感应电动 势。
4 绕组
绕组是指一次线圈和二次 线圈的线圈绕制。
5 端子
端子用于连接变压器的输 入和输出电路。
6 冷却系统
冷却系统可以有效散热， 保证变压器正常工作。
7 外部壳体
外部壳体保护内部元件， 并提供绝缘和安全性能。
2 绝缘材料耐用
选用耐高温、耐电压波动的绝缘材料，保证 变压器长期稳定工作。
3 效率高
变压器的能量转换效率高，能够大幅减பைடு நூலகம்能 源浪费。
4 维护方便
变压器结构简单，易于检修和维护。
5 安全可靠
变压器具备过流、过压等保护措施，减少事 故的发生。
变压器的工作原理
变压器的工作原理一、引言变压器是电力系统中常见的电气设备，用于改变交流电的电压和电流。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、结构和工作过程。
二、基本原理1. 电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁场中运动或者磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
变压器利用这一原理实现电压的转换。
2. 互感现象互感现象是指两个或者多个线圈通过磁场相互耦合时，其中一个线圈中的电流变化会在其他线圈中产生感应电动势。
变压器中的两个线圈分别称为主线圈和副线圈。
三、变压器的结构1. 铁心变压器的铁心是由硅钢片叠压而成，主要作用是提高磁通的传导性能，并减少铁损耗。
2. 主线圈主线圈是变压器的输入线圈，通常由较粗的导线绕制而成。
当主线圈中通过交流电流时，会在铁心中产生磁场。
3. 副线圈副线圈是变压器的输出线圈，通常由较细的导线绕制而成。
副线圈通过互感现象与主线圈相连，将主线圈中的磁场转换为感应电动势。
四、变压器的工作过程1. 变压器的工作原理可以分为两个阶段：磁场建立和磁场消失。
2. 磁场建立阶段当交流电通过主线圈时，产生的交变电流会在主线圈中产生交变磁场。
由于主线圈和副线圈之间的互感作用，副线圈中也会产生交变电动势。
3. 磁场消失阶段当交流电的方向改变时，主线圈中的交变磁场也会改变方向。
这个变化的磁场会在副线圈中产生感应电动势，导致副线圈中的电流方向发生变化。
4. 变压器的电压转换根据互感现象，变压器中主线圈和副线圈的匝数比可以决定输出电压与输入电压的比例关系。
当主线圈匝数较大时，输出电压相对较低；当主线圈匝数较小时，输出电压相对较高。
五、总结变压器是一种基于电磁感应和互感现象的电气设备，用于改变交流电的电压和电流。
它由铁心、主线圈和副线圈组成。
变压器的工作过程包括磁场建立和磁场消失两个阶段，通过互感现象实现电压的转换。
变压器在电力系统中起到了重要的作用，广泛应用于输电、配电和电子设备中。
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用于将电能从一种电压转换为另一种电压的电气设备。
它是电力系统中非常常见的设备之一，被广泛应用于发电厂、变电站、工业生产和民用电力系统中。
变压器的结构和工作原理十分重要，下面详细介绍。
一、变压器的结构变压器由两个或更多的线圈通过铁芯相互连接而成。
主要包括以下部分：1.铁芯：变压器的铁芯由硅钢片组成，可有效减小磁滞和涡流损耗。
铁芯的形状包括E型、I型和C型等，用于支撑和保护线圈。
2.一次线圈（主绕组）：也称为原线圈或输入线圈，接收电源端的输入电能。
一次线圈一般由较粗的导线绕制而成。
3.二次线圈（副绕组）：也称为输出线圈，输出变压器转换后的电能。
二次线圈一般由较细的导线绕制而成。
4.绝缘材料：用于在不同线圈之间提供电气绝缘，避免相互之间的短路。
5.冷却装置：用于散热，以保证变压器的工作温度不超过允许范围。
常见的冷却方式包括自然冷却（静风冷却）和强制冷却（风扇冷却、冷水冷却等）。
二、变压器的工作原理变压器基于电磁感应的原理工作，其主要过程是通过变化的磁场引起线圈中的电压变化。
1.变流原理：根据法拉第电磁感应定律，当一次线圈中的电流变化时，会在铁芯中产生一个变化的磁场。
这个磁场穿过二次线圈，并在其中引起电动势的产生。
根据电磁感应定律，产生的电动势与变化的磁场强度成正比。
2.变压原理：根据楞次定律，一次线圈和二次线圈中的电流方向是相互反的。
当一次线圈接通电源时，通过它的电流会在铁芯中产生一个磁场。
这个磁场会在二次线圈中引起电动势的产生，并使得二次线圈中的电流流动。
变压器的输入电压和输出电压之比等于输入线圈的匝数和输出线圈的匝数之比。
即：输入电压/输出电压=输入线圈匝数/输出线圈匝数3.近似理想性：在实际的变压器中，我们可以近似认为主线圈和副线圈之间没有电阻，也没有电感。
这样，变压器的损耗可以忽略不计，输出电压会完全等于输入电压。
4.变压器的效率：实际的变压器会有一定的损耗，主要包括铁损耗和铜损耗。
变压器的基本结构与工作原理
变压器的基本结构与工作原理变压器，这个名字一听就有点高大上，但其实它的工作原理就像我们日常生活中的很多事情，简单而又神奇。
你想啊，就像你把一杯热水倒入另一杯冷水，温度就会慢慢平衡一样，变压器也在电流的世界里做着类似的事情。
那今天就来聊聊这个小家伙的基本结构和它是怎么工作的吧！1. 变压器的基本结构1.1 铁心首先，变压器的核心部分就是铁心。
这玩意儿可不简单，想象一下，它就像是变压器的脊梁骨，得承受一切。
一般来说，铁心是由很多层薄铁片叠成的，目的是为了减少能量的损耗。
你知道的，越薄越轻，热量就不容易散发，节省电力也省心。
它的工作方式就像一个优雅的舞者，轻轻地在电流中舞动，把能量传递得流畅无比。
1.2 绕组接下来，绕组就是变压器的“心脏”了。
它们一般分为高压绕组和低压绕组，就像是两个兄弟，一个负责“高大上”，一个负责“接地气”。
电流在高压绕组里走得飞快，像个风一样呼啸而过；而在低压绕组里，它则慢慢变得温和，适合我们日常使用。
这个过程就像一个调皮的小孩子，时而奔放，时而安静，总是给我们带来惊喜。
2. 变压器的工作原理2.1 电磁感应好了，讲到这里，很多人可能会问，这变压器到底是怎么工作的呢？其实，变压器的工作原理主要是依靠电磁感应。
简单来说，就是一个线圈里有电流流动时，周围就会产生磁场。
这个磁场就像是魔法一样，能影响到另一个线圈。
你想啊，如果你在火锅店里，锅里煮的火锅冒着热气，旁边的食材也会被吸引过来一样。
电流通过高压绕组产生的磁场，就能让低压绕组里的电流悄悄跑出来。
2.2 电压转换当我们把电流传递给低压绕组的时候，电压就会发生变化。
就像我们常说的“换个地方看看”，有时候会让事情变得更好。
在变压器中，电压的高低取决于绕组的圈数比。
如果高压绕组的圈数多，那么电压就高；反之，如果低压绕组的圈数少，电压就低。
这个过程就像打麻将，手里的牌决定了你能出的招数，变压器的“牌”也是这样定的。
3. 变压器的应用3.1 生活中的变压器变压器的应用可谓无处不在。
变压器的基本工作原理与结构
变压器的基本工作原理与结构变压器是一种电磁装置，主要用于改变电压的大小，实现电能的传输和分配。
变压器的基本工作原理是利用电磁感应原理。
变压器的结构主要由两部分组成，即主线圈和副线圈。
主线圈通常被称为高压线圈，而副线圈通常被称为低压线圈。
两个线圈之间通过铁芯连接。
变压器的工作原理可以通过法拉第电磁感应定律解释。
当主线圈中通入交流电时，由于在线圈中形成了一个交变的磁场，这个交变磁场会通过铁芯传导到副线圈中，使得副线圈中的导体中也产生交变电流。
这个交变电流通过副线圈的导线，形成了一个交变的电场，进而使得副线圈的两端产生了不同大小的电压。
基于电磁感应原理，根据变压器的线圈匝数比例，可以实现电压的变换。
根据理论计算，副线圈电压与主线圈电压的比值等于副线圈匝数与主线圈匝数的比值。
这就是变压器的基本公式：U2/U1=N2/N1，其中U1、U2分别为主线圈和副线圈的电压，N1、N2分别为主线圈和副线圈的匝数。
另外，为了提高变压器的效率和性能，变压器还会采用铁芯结构。
铁芯可以有效地导磁，并减少能量的损失。
铁芯通常由硅钢片组成，这种材料具有良好的导磁性能和较低的铁损耗。
变压器还包括一些辅助设备和保护装置，例如冷却装置、温度探头、过流保护、过压保护等。
这些设备和装置可以确保变压器的正常运行，并防止过载和损坏。
总的来说，变压器是一种能够改变电压的电磁装置。
它的工作原理是利用电磁感应现象，通过主副线圈之间的电磁感应实现电压的变换。
变压器的结构主要由主线圈、副线圈和铁芯组成。
通过合理设计和选择不同匝数的线圈，可以实现不同变比的变压器，满足电网和电气设备对不同电压级别的需求。
变压器的结构及工作原理课件
变压器工作原理
变压器原理图（图3-1）
变压器工作原理
01
与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组 用U1 ，I1，E1，N组的磁通量的相量为 Fm ,该磁通量称为主磁通;
02
与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组 用U2，I2，E2 ，N2表示;
变压器工作原理
变压器的构造： 变压器主要由：铁芯、绕组、油箱、附件等组成。
变压器工作原理
变压器的主体构造： 铁芯 绕组
变压器工作原理
铁芯 铁心的作用 是变压器的主磁路 铁心的材料 0.35～0.5mm厚的硅钢片 铁心形式 电力变压器主要采用心式结构
小型变压器铁芯截面为矩形或方形，大型变压器铁芯截面为阶梯形，这是为了充分利用空间。
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。
8
变压器工作原理
变压器的工作原理：
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
变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。
变压器工作原理
变压器工作原理
下图是我们常见的两种变压器： 干式变压器 油浸式变压器
一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器；800~6300kVA的为中型电力变压器；8000~63000kVA为大型电力变压器； 90000kVA及以上的为特大型电力变压器；
01
03
02
变压器工作原理
额定电压U1N/U2N
均指线值电压。原边额定电压U1N是指电源加在原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压，单位有：伏（V）或千伏（kV）。
08
13-器身； 14-接地板；
09
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。
变压器的工作原理
变压器的工作原理一、引言变压器是电力系统中常见的电力设备，它起着改变电压和电流的作用。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、结构和工作过程等方面的内容。
二、基本原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
变压器利用这一原理来实现电压和电流的变换。
三、结构1. 主要部件变压器主要由两个线圈和一个铁芯组成。
其中，一个线圈称为初级线圈，通常与输入电源相连；另一个线圈称为次级线圈，通常与负载相连。
铁芯则用于提高磁耦合效率。
2. 线圈初级线圈和次级线圈分别由导电材料绕制而成。
它们之间通过铁芯相互绝缘。
初级线圈中的匝数通常较少，而次级线圈中的匝数较多，这样可以实现电压的升降。
3. 铁芯铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减少磁通损耗。
铁芯的存在增加了磁通的传导效率，从而提高了变压器的效率。
四、工作过程1. 理想变压器理想变压器是指在没有损耗和漏磁的情况下工作的变压器。
在理想变压器中，输入功率等于输出功率。
2. 工作原理当交流电源接通时，通过初级线圈中的电流会在铁芯中产生磁场。
这个磁场会穿过次级线圈，并在次级线圈中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
因此，次级线圈中的感应电动势会引起电流的流动，从而将能量传输给负载。
3. 变压器的变压比变压器的变压比是指初级线圈匝数与次级线圈匝数的比值。
根据变压器的工作原理，变压比决定了输入电压和输出电压之间的关系。
变压器的变压比可以通过改变线圈的匝数来调整。
五、应用领域变压器在电力系统中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 电力输配变压器用于将发电厂产生的高电压电能升压后输送到远距离的用户。
同时，变压器也用于将输送过程中的电能降压供应给用户。
2. 电子设备变压器在电子设备中起着关键的作用，例如电视机、电脑、手机等。
它们通常需要不同的电压来满足不同的电路要求，变压器可以将电源电压转换为适合设备使用的电压。
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
变压器是一种电气设备，用于调整交流电压的大小。
它通过电磁感应的原理工作，将输入的电压转化为输出的电压。
以下是变压器的基本结构和工作原理：基本结构：
铁芯：变压器的核心是由硅钢片制成的铁芯，用于提高电磁感应的效果。
铁芯可以分为两种类型：扁平型（方型）和圆形型。
绕组：变压器包含两个或多个绕组，它们分别称为初级绕组和次级绕组。
初级绕组是连接到电源的绕组，次级绕组是连接到负载的绕组。
油箱和绝缘油：大多数变压器都安装在一个密封的金属油箱中，油箱内填充了绝缘油。
绝缘油不仅提供了绝缘性能，还有助于冷却变压器。
工作原理：
电磁感应：当在初级绕组中通过电流时，产生的磁场通过铁芯传导到次级绕组，从而在次级绕组中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比。
变压器方程：根据变压器方程，初级电压（V1）与次级电压（V2）的关系与它们在变压器中的绕组匝数（N1和N2）的比例成正比。
理想变压器：在理想变压器中，假设没有能量损耗，电压和电流的关系可以通过变压器方程完美描述。
然而，在实际中，存在一些损耗，如铁芯损耗和铜损耗。
损耗：
铁芯损耗：由于铁芯中的磁通在交变电压下不断翻转，导致铁芯发热，产生铁芯损耗。
铜损耗：由于绕组中的电流通过导线时产生的电阻，导致导线发热，产生铜损耗。
总体而言，变压器是一种高效且常见的电力设备，用于在电能输送和分配系统中实现不同电压水平的转换。
变压器结构简介与工作原理
变压器结构简介与工作原理概述：变压器是一种电气设备，用于改变交流电的电压和电流。
它由两个或更多的线圈（称为绕组）和一个磁路铁芯组成。
本文将详细介绍变压器的结构和工作原理。
一、变压器结构：1. 铁芯：变压器的铁芯通常由硅钢片或镍铁合金制成。
它的主要作用是提供磁路，用于传导磁场。
铁芯由许多薄片叠加而成，以减少铁芯中的涡流损耗。
2. 一次绕组：一次绕组是变压器中的输入绕组，通常由较粗的导线制成。
它接收来自电源的电流，并产生磁场。
3. 二次绕组：二次绕组是变压器中的输出绕组，通常由较细的导线制成。
它接收来自一次绕组的磁场，并产生输出电压。
4. 绝缘层：绝缘层用于隔离绕组之间以及绕组与铁芯之间的电气接触，以防止电流短路和绝缘击穿。
5. 冷却系统：大型变压器通常配备冷却系统，以保持变压器在正常工作温度范围内。
冷却系统可以是自然冷却或强制冷却，常见的冷却介质包括油和冷却风扇。
二、变压器工作原理：变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当一次绕组中的交流电流流过时，它会产生一个交变磁场。
这个交变磁场会穿过二次绕组，从而在二次绕组中感应出电压。
具体的工作过程如下：1. 输入电压：输入电源的交流电压施加在一次绕组上。
2. 磁场产生：一次绕组中的交流电流产生一个交变磁场。
3. 磁场传导：交变磁场通过铁芯传导到二次绕组。
4. 电压感应：交变磁场在二次绕组上感应出电压。
5. 输出电压：二次绕组的电压输出到负载中。
变压器的工作原理可以通过下述数学公式表示：V1 / V2 = N1 / N2 = I2 / I1其中，V1和V2分别代表一次绕组和二次绕组的电压，N1和N2分别代表一次绕组和二次绕组的匝数，I1和I2分别代表一次绕组和二次绕组的电流。
三、应用领域：变压器在电力系统中起着至关重要的作用。
它们用于输电、配电和电力转换。
以下是一些常见的应用领域：1. 电力输送：变压器用于将高压电能从发电厂输送到变电站，然后再通过变压器将电能分配到不同的用户。
变压器的结构和工作原理
变压器的结构和工作原理一、引言变压器是电力系统中最常用的电力设备之一，它可以将交流电压从一个电路传输到另一个电路。
变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律，利用互感现象实现了电能的转换和传输。
本文将详细介绍变压器的结构和工作原理。
二、变压器的结构1. 磁心磁心是变压器中最基本的部件之一，它由铁芯和绕组组成。
铁芯是由硅钢片叠成的，这种材料具有高导磁性和低磁滞损耗，能够有效地减少铁芯在交流磁场中产生的能量损失。
绕组则是由导线缠绕在铁芯上形成的，它们分为初级绕组和次级绕组。
2. 外壳外壳是保护变压器内部元件的重要部分，它通常采用金属材料制成，并且具有良好的散热性能。
外壳还可以提供额外的保护措施，例如防止触电或防止灰尘进入内部。
3. 冷却系统冷却系统是变压器的重要组成部分，它可以有效地控制变压器内部的温度。
常见的冷却系统包括油冷却、水冷却和气体冷却等。
其中，油冷却是最常见的一种方式，它不仅可以降低变压器内部的温度，还可以提高绝缘性能。
三、变压器的工作原理1. 电磁感应定律电磁感应定律是变压器工作原理的基础，它表明当磁通量发生改变时会在导体中产生电动势。
在变压器中，当交流电流通过初级绕组时，会在铁芯中产生交流磁场。
这个交流磁场会穿过次级绕组，并在其内部诱导出一定大小的电动势。
2. 互感现象互感现象是指当两个或多个绕组共用同一个磁芯时，在其中一个绕组中产生的电动势会诱导出另一个绕组中的电动势。
在变压器中，初级和次级绕组之间通过铁芯实现了互感作用。
当初级绕组中有交流电流通过时，它所产生的交流磁场会穿过铁芯并诱导出次级绕组中的电动势。
3. 变压器的变比变压器的变比是指初级绕组和次级绕组之间电压的比值。
变压器的变比可以通过不同数量的线圈和不同的绕组方式来实现。
例如，如果次级绕组中有更多的线圈，那么它所产生的电动势就会更高，从而实现了升高电压或降低电压的效果。
4. 功率转移在变压器中，功率可以通过两种方式进行转移。
第一种方式是利用互感作用将初级绕组中的电能转换为磁能，并将其传输到次级绕组中，然后再将磁能转换为电能。
变压器的基本结构及工作原理
单相壳式变压器
2）绕组
变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。有 同心式和交叠式两种形式。
同心式：高（外）、低（内）压绕组同心地绕在铁心 柱上，结构简单，制造方便。
交叠式：高低压绕组交叠放置，最上和最下为低压绕 组。漏阻抗较小，机械强度好，引线方便，在特殊变 压器上使用较多。
3）其他装置
∴ 在只讨论数量关系时，就有
u1 u2
=
e1 e2
=
N1 = n
N2
表明变压器初、次级绕组的电压比就等于它们的匝数比
n。这就是变压器的变压原理。
n＞1时，是降压变压器， n＜1时，是升压变压器， n=1时，
是隔离变压器。变比n是变压器运行的重要参数。
例： 已知某变压器的初级电压为220V，次级电压为36V，
例如一个带负载的变压器（虚框）
看作是一个新的负载。
Φ
R1 i1
i2
I2
u1
I1
+ e1
u1 e1
－
e2 + + +
N1
e2
u2 Z －
u－1N2
u2 －
ZL
Φσ1
Φσ2
(a) 变压器结构示意图 (b) 变压器的符号
则可得一个简化电路，负载为RLX。
u2 u1
R1 I1 ZLX
由于变压器的初、次级功率相等，所以有：
n=
ZLX ZL
衬底1课后练习：
壹
要将电压从220V变换为110V，现使用 一个原绕组匝数为2匝，副绕组匝数为1 匝的变压器，可不可以实现？
贰
变压器可以实现变压、变流、变换阻抗， 变压器可不可以变换电源频率？
变压器的基本原理和结构
第变 压 器
四的 应 用
章
电力系统中的应用
1
添加标题
电压调节
2
添加标题
变压器在电力系统中用于调节电压，以
满足不同负荷的需求。
3
添加标题
能量传输
4
添加标题
变压器是电力传输的重要设备，用于将
电能从一个地方传输到另一个地方。
5
添加标题
系统隔离
6
添加标题
变压器在电力系统中起到隔离高压和低
压的作用，保障操作人员的安全。
三相变压器主 要用于三相交 流电源的转换， 其结构复杂， 效率高。
详细描述
总结词
特种变压器
总结词
特种变压器是针对特定需求设计的变压器，具有特殊用 途和功能。
详细描述
特种变压器包括整流变压器、滤波变压器、电炉变压器、 试验用高压变压器等。这些变压器具有特定的结构和功 能，以满足特定应用的需求。例如，整流变压器用于整 流电路中，将交流电转换为直流电；滤波变压器用于滤 波电路中，消除电路中的谐波干扰；电炉变压器用于电 炉中，提供高温加热；试验用高压变压器用于高压测试 和实验中，提供高电压测试信号。
故障诊断与处理
对变压器出现的故障进行诊断，找出原因，采取相应的处理措施。
预防性维护
通过定期的预防性维护，降低变压器故障的发生率。
建立维护档案
对变压器的维护情况进行记录，建立完整的维护档案。
提高操作人员技能
加强操作人员的培训，提高其技能水平，确保正确操作和维护变压器。
THANKWSAFTCOHRING
变压器的清洁与保养
清洁变压器外壳
定期对变压器外壳进行清洁，去除灰尘和污 垢，保持外观整洁。
更换密封件
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。
变压器结构、工作原理和功能
变压器结构、工作原理和功能引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，用于改变交流电的电压。
它由两个或更多的线圈组成，通过电磁感应将电能从一个线圈传输到另一个线圈。
本文将详细介绍变压器的结构、工作原理和功能。
一、变压器结构1.1 主要组成部分- 磁芯：变压器的磁芯通常由铁芯或硅钢片制成，用于提供磁通路径。
- 一次线圈（原边线圈）：位于输入侧的线圈，接收来自电源的电能。
- 二次线圈（副边线圈）：位于输出侧的线圈，将电能传输到负载。
1.2 绝缘材料- 绝缘材料用于隔离线圈和磁芯，以防止电流短路和能量损失。
- 常见的绝缘材料包括绝缘纸、绝缘漆和绝缘胶带。
1.3 冷却系统- 变压器在工作过程中会产生热量，需要通过冷却系统来散热。
- 常见的冷却系统包括油冷却和风冷却。
二、变压器工作原理2.1 电磁感应- 当一次线圈中的电流变化时，会在磁芯中产生磁场。
- 这个磁场会感应到二次线圈中，从而在二次线圈中产生感应电动势。
2.2 变压器方程- 变压器方程描述了变压器中输入电压、输出电压和线圈匝数之间的关系。
- 根据变压器方程，输入电压与输出电压的比例等于一次线圈匝数与二次线圈匝数的比例。
2.3 理想变压器- 理想变压器是指在没有能量损耗和磁通泄漏的情况下运行的变压器。
- 理想变压器的输出功率等于输入功率，电压和电流的比例保持不变。
三、变压器功能3.1 电压变换- 变压器可以将输入电压转换为所需的输出电压，以满足负载的要求。
- 通过改变一次线圈和二次线圈的匝数比例，可以实现电压的升高或降低。
3.2 电流变换- 变压器能够改变电流的大小，使其适应负载的需求。
- 通过改变一次线圈和二次线圈的匝数比例，可以实现电流的升高或降低。
3.3 绝缘和隔离- 变压器可以提供电气隔离，将输入侧和输出侧完全隔离开来。
- 这种隔离可以防止电流的短路和保护负载设备。
四、变压器的应用领域4.1 电力传输和配电系统- 变压器广泛应用于电力传输和配电系统，将发电厂产生的高电压转换为适用于家庭和工业用电的低电压。
变压器的基本结构及其工作原理
变压器的基本结构及其工作原理变压器是电力系统中常见的一种电气设备，用于改变交流电的电压。
它是由两个或多个密封绕组组成的，通常由铁芯包围着。
这些绕组可分别接通电源和负载。
1.铁芯：变压器的铁芯一般由硅钢片制成。
它的主要作用是提供一个低磁阻的磁通路径，使磁通能够有效地通过绕组。
2.一次绕组：一次绕组通常连接到电源，并产生一个交变电场。
它的作用是将电能传输到二次绕组。
3.二次绕组：二次绕组通常与负载相连，产生一个交变电场。
它的作用是将一次绕组输入的电能转化为不同电压级别的输出。
4.绝缘材料：绝缘材料用来隔离绕组，以防止电流短路和漏电。
常见的绝缘材料包括绝缘纸、绝缘油和绝缘胶。
变压器的工作原理如下：当一次绕组上加上交流电源时，由于交变电流的存在，磁场也会随之变化。
这个变化的磁场会在铁芯中产生磁通，然后穿过二次绕组。
由于电磁感应的原理，通过二次绕组的磁通会在其中产生交变电压。
这样，输入到一次绕组的电能就被传输到二次绕组，并以不同的电压形式输出。
根据电磁感应定律，变压器的输出电压与输入电压的比值取决于两个绕组的绕组比。
例如，如果二次绕组的绕组比为1:2，那么输出电压就是输入电压的两倍。
而如果绕组比为2:1，输出电压就是输入电压的一半。
变压器的工作原理可以通过以下两个重要的物理规律解释：1.法拉第电磁感应定律：它表明当一个导体中的磁通发生变化时，会在该导体上产生感应电动势。
在变压器中，一次绕组的交变电流产生的磁场变化会导致二次绕组中的感应电动势。
2.洛伦兹力定律：它表明当电流通过导体时，会在导体周围产生磁场。
在变压器中，一次绕组中的交变电流会产生磁场，这个磁场通过铁芯和二次绕组，最终产生感应电动势。
总的来说，变压器通过电磁感应的原理将输入电能转化为不同电压级别的输出。
它在电力系统中起到了重要的作用，使电能的输送和分配更加高效和安全。
变压器的结构及工作原理
变压器的结构及工作原理
1. 变压器的结构
变压器是一种用于升降电压的电器设备，由变压器铁芯、绕组、油箱、散热系统、绝
缘系统等部分组成。
(1) 变压器铁芯
变压器铁芯是由硅钢片按照一定的规则叠压而成的，主要作用是集中磁通并将其导入
绕组，同时减少磁通漏损和铁损。
变压器铁芯的构造形式有C、I、U、EI等。
(2) 绕组
变压器绕组是由铜或铝线缠绕在铁芯上的导线。
绕组包括高压绕组、低压绕组和中性
点绕组。
绕组的质量和结构影响变压器的电性能和使用寿命。
(3) 油箱
变压器油箱是装在变压器铁芯和绕组周围的容器，主要作用是冷却和绝缘，同时也用
于存储变压器油。
(4) 散热系统
变压器的散热系统通常包括风扇、散热片等，用于降低变压器的温度，保证变压器运
行的稳定性和可靠性。
变压器的绝缘系统包括绝缘材料、绝缘结构和绝缘电气测试等，用于保证变压器的安
全可靠性和使用寿命。
变压器的工作原理是基于电磁感应的原理。
当电压在变压器的高压绕组中产生变化时，导致高压绕组中的磁通量随之变化，磁通量的变化产生电磁感应力，导致低压绕组中的电
压也产生变化，从而达到升压或降压的作用。
在变压器中，电压的变化与磁通量的变化成正比。
由此可知，当发生输入电压变化时，变压器的磁通量也会随之变化，影响到输出电压，导致电压的升降。
变压器工作的效率很高，而且体积小，因此广泛应用于各个领域，如电力系统、工厂、家庭等。
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• 令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则
•
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25
• 变压器的铭牌参数：
• 每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、 额定值及其它数据，便于用户了解变压器的
运行性能。
电力变压器
产品型号 SL7－315/10 产品编号
额定容量 315kV·A 使用条件 户外式
额定电压 10000/400V 冷却条件 ONAN
»SC:三相固体成型 （环氧树脂）
»B:低压箔式线圈
»10:设计序号
»1600kVA:额定容量
»6kV:额定高压电压
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例3-1 有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器，
SN 160 kV A
Y , yn0联结 U1N /U2N 35kV / 0.4kV
试求一次、二次绕组的额定电流。
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变压器工作原理
• 额定电压U1N/U2N • 均指线值电压。原边额定电压U1N是指电源加在
原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原 边加额定电压副边空载时副绕组的端电压，单 位有：伏（V）或千伏（kV）。
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变压器工作原理
• 额定电流I1N/I2N 均指线值电流。原、副边额定电流是指在额定容量和 额定电压时所长期允许通过的电流，单位有：安（A）
变压器三相绕组接线 有两种：
1、星形联结
星形联结记作：“Y” 或“y”
2、三角形联结
三角形联结记作： “D”或“d”
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例：SCB10型脱硫干式变压器 »干式电力变压器型号及含义
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例：SCB10型脱硫干式变压器
»干式电力变压器型号及含义
»SCB10—1600/6
17
么么么么方面
• Sds箱是装器身和变压器油的，为了便
于散热，有的箱壁上焊有散热管。 • 变压器油的作用是绝缘和冷却。
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变压器的基本工作原理
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两 个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕 组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交 变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
4-油标；
• 5-储油柜； 6-安全气道
• 7-气体继电器； 8-高压套管；
• 9-低压套管； 10-分接开关；
• 11-油箱；
12-放油阀门；
• 13-器身；
14-接地板；
• 15-小车
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12
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13
2021/3/7
14
2021/3/7
15
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16
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解：
I1N
SN 3U1N
160103 A 2.64A 3 35103
I2N
SN 3U 2N
160103 A 230.9A
3 0.4103
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6
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7
• 铁芯
• 铁心的作用 是变压器的 主磁路
• 铁心的材料 0.35～ 0.5mm厚的硅钢片
• 铁心形式 电力变压器主 要采用心式结构
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8
• 绕组：
• 绕组是变压器的 电路部分
• 铜或铝导线包绕 绝缘纸以后绕制 而成。
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9
• 绕组
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次绕组的匝数不同，
就能达到改变压的
Φ
目的。
i2
u1
e2 u2 ZL
u2
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23
返回
连接发电机与电网的升压变压器
连接发电机的 封闭母线
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与电网相连 的高压出线端
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变压器工作原理
• 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均 按正弦规律变化，则有
• 不计铁心损失，根据能量守恒原理可得 • 由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的
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变压器工作原理
• 与电源相连的线圈，接收 交流电能，称为一次绕组 用U1 ，I1，E1，N1表示;
• 与负载相连的线圈，送出 交流电能，称为二次绕 组 用U2，I2，E2 ，N2表 示;
变压器原理图
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22
变压器的基本工作原理
i1
U1
u1
e1
U2
只要(1)磁通有
变化量;(2)一、二
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1
第一节 变压器
变压器是供电系统和变电所最主要的设备之一。主 要作用是变换电压和传递电能。
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2
一、分类 按用途分：电力变压器、调压变压器仪用变压器。
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。
额定频率fN 指工业用电频率，我国规定为50Hz。
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30
变压器工作原理
• 变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的 关系为：
• 单相变压器：
S N U1N I1N U 2N I 2N
• 三相变压器：
SN 3U1N I1N 3U2N I2N
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31
变压器工作原理
10
• 变压器的电路部分，采用铜线 或铝线绕制而成，原、副绕组 同心套在铁芯柱上。
• 为便于绝缘，一般低压绕组在 里，高压绕组在外，但大容量 的低压大电流变压器，考虑到 引出线工艺困难，往往把低压 绕组套在高压绕组的外面。
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11
• 变压器的附件：
• 1-铭牌；
2-信号式温度计；
• 3-吸湿器；
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。
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3
电力变压器 三相干式变压器
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控制变压器 电源变压器 调压调压器
4
二、 基本结构
变压器主要由：铁芯、绕组、油箱、附件 等组成。
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5
• 变压器的主体构造： 1、铁芯 2、绕组
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额定电流 18.2/454.7A 短路电压 4%
额定频率 50 Hz
器身吊重 765kg
相 数 三相
油 重 380kg
联接组别 Y yno
总 重 1525kg
制造厂
生产日期
电力变压器铭牌示意图
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额定频率：5额0H定z 容量： 910kVA
额定电压（额一定次电流（一次 额定侧电）压：（6二3额0次0定V侧电）流：（83二.4次A 侧）：400/231侧V ）：1313A
27
变压器工作原理
• 额定容量SN： • 它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功
率，单位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安 （MV•A）。 • 一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器；800~6300kVA的 为中型电力变压器；8000~63000kVA为大型电力变压器； 90000kVA及以上的为特大型电力变压器；