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变压器的内部结构及工作原理

2017-10-03  天下人尽...

变压器是将两组或两组以上的线圈绕制在同一个线圈骨架上,或绕在同一铁芯上制成的。通常情况下,把变压器电源输入端的绕组称为初级绕组(又称一次绕组),其余的绕组为次级绕组(又称二次绕组),如图2-1所示。

变压器的内部结构及工作原理

图2-1 变压器的内部结构

单相变压器和三相变压器的内部结构基本相同,均是由铁芯(器身)和绕组两部分组成,如图2-2所示。绕组是变压器的电路,铁芯是变压器的磁路,二者构成变压器的核心即电磁部分。

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图2-2 单相变压器和三相变压器的内部结构

常用的变压器铁芯有多种类型,典型的结构分别为口字形和日字形,如图2-3所示。为了减小涡流和磁滞损耗,铁芯通常选用磁导率较高、相互绝缘、厚度在0.35~0.5mm的硅钢片叠合而成,有的变压器铁芯也选用高磁导率的坡莫合金、铁氧体等材料制成。

变压器的内部结构及工作原理

图2-3 变压器的两种铁芯

变压器的线圈通常称为绕组,相当于变压器的电路部分。绕组是用绝缘良好的漆包线、纱包线或丝包线在铁芯(骨架)上绕制而成的,如图2-4所示。变压器在工作时,电源输入端的绕组为初级绕组(或称一次绕组),电源输出端的绕组为次级绕组(或称二次绕组)。

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图2-4 变压器的绕组变压器内部

绕组相数不同,其绕组数也不同。单相变压器的内部有2组绕组,而三相变压器的内部有6组绕组,如图2-5所示。

变压器的内部结构及工作原理

图2-5 单相变压器和三相变压器内部绕组结构示意图

变压器的工作原理示意图如图2-6所示。变压器的初级绕组和次级绕组相当于两个电感器,当交流电压加到初级绕组上时,在初级绕组上就形成了电动势,产生出交变的磁场,次级绕组受到初级绕组的作用,也产生与初级绕组磁场变化规律相同的感应电动势(电压),于是次级绕组输出交流电压,这就是变压器的变压过程。

变压器的内部结构及工作原理

图2-6 变压器的工作原理示意图

变压器的输出电压和绕组的匝数有关,一般输出电压与输入电压之比等于次级绕组的匝数N2与初级绕组的匝数N1之比,即U2/U1=N2/N1;变压器的输出电流与输出电压成反比(I2/I1=U1/U2),通常降压变压器输出的电压降低,但输出的电流增大了,具有输出强电流的能力。

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