《电机与拖动》第二章 变压器的运行原理与特性

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第一篇 变压器 变压器：是一种静止的电机，它利 用电磁感应原理将一种电压、电流 的交流电能转换成同频率的另一种 电压、电流的电能。换句话说，变 压器就是实现电能在不同等级之间 进行转换

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1.1 变压器的基本结构和分类 一、变压器的基本结构： 电力变压器的基本构成部分有：铁心、绕 组、绝缘套管、油箱及其他附件等，其中 铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器 身。图1-2是油浸式电力变压器的结构图

我们来看一个简化图

我们来看一个简化图:

1、铁心和绕组:变压器中最主要的部件,他们构 成了变压器的器身 1)铁心:构成了变压器的磁路,同时又是套装 绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。 铁心柱上套绕组,铁轭将铁心柱连接起来形成闭 合磁路。 铁心材料:为了提高磁路的导磁性能,减少铁心 中的磁滞、涡流损耗,铁心一般用高磁导率的磁 性材料一一硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两 种,其厚度为0.35~0.5mm,两面涂以厚0.02 0.23m的漆膜,使片与片之间绝缘

1、铁心和绕组：变压器中最主要的部 件，他们构 成了变压器的器身。 1）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装 绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。 铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭 合磁路。 铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心 中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁 性材料——硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两 种，其厚度为0.35～0.5mm，两面涂以厚0.02～ 0.23mm的漆膜，使片与片之间绝缘

铁心型式:变压器铁心的结构有心式、壳 式和渐开线式等形式。壳式结构的特点是 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面,如图 睡唾

铁心型式 ：变压器铁心的结构有心式、壳 式和渐开线式等形式。壳式结构的特点是 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面，如图 所示。心式结构的特点是铁心柱被绕组包 围，如图所示。壳式结构的机械强度较好， 但制造复杂

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1,3,5...层 2,4,6...层 b)

心式结构比较简单，绕组的装配及绝缘比 较容易，电力变压器的铁心主要采用心式 结构。 铁心叠装 ：变压器的铁心一般是由剪成一 定形状的硅钢片叠装而成。为了减小接缝 间隙以减小激磁电流，一般采用交错式叠 法，使相邻层的接缝错开。 铁心截面:铁心柱的截面一般作成阶梯形， 以充分利用绕组内圆空间。容量较大的变 压器，铁心中常设有油道，以改善铁心内 部的散热条件，如图所示

2)绕组:绕组是变压器的电路部分,它由铜或 铝绝缘导线绕制而成 次绕组(原绕组):输入电能 二次绕组(副绕组):输出电能 他们通常套装在同一个心柱上,一次和二次绕组 具有不同的匝数,通过电磁感应作用,一次绕组 的电能就可传递到二次绕组,且使一、二次绕组 具有不同的电压和电流 其中,两个绕组中,电压较高的我们称为高压绕 组,相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低 压绕组的相对位置来看,变压器的绕组又可分为 同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单,制 造方便,所以,国产的均采用这种结构,交迭式 主要用于特种变压器中

2）绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或 铝绝缘导线绕制而成 。 一次绕组（原绕组）：输入电能 二次绕组（副绕组）：输出电能 他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组 具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组 的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组 具有不同的电压和电流。 其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕 组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低 压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为 同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制 造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式 主要用于特种变压器中

2、其他部件:除器身外,典型的油锓电力变压 器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护 装置等部件。 变压器的分类: 变压器的种类很多,可按其用途、结构、相数、 冷却方式等不同来进行分类 1、按用途分类,可分为电力变压器(主要用在输 配电系统中,又分为升压变压器、降压变压器、 联络变压器和厂用变压器)、仪用互感器(电压 互感器和电流互感器)、特种变压器(如调压变 压器、试验变压器、电炉变压器、整流变压器、 电焊变压器等)

2、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压 器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护 装置等部件。 二、变压器的分类： 变压器的种类很多，可按其用途、结构、相数、 冷却方式等不同来进行分类。 1、按用途分类，可分为电力变压器（主要用在输 配电系统中，又分为升压变压器、降压变压器、 联络变压器和厂用变压器）、仪用互感器（电压 互感器和电流互感器）、特种变压器（如调压变 压器、试验变压器、电炉变压器、整流变压器、 电焊变压器等）

2、按绕组数目分类:可分为双绕组变压器,三绕 组变压器、多绕组变压器和自耦变压器 3、按铁心结构分类,有心式变压器和壳式变压 器。 4、按相数分类,有单相变压器、三相变压器和 多相变压器。 5、按冷却介质和冷却方式分类,可分为油浸式 变压器(包括油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强 迫油循环式)、干式变压器、充气式变压器

2、按绕组数目分类:可分为双绕组变压器,三绕 组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。 3、按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压 器。 4、按相数分类，有单相变压器、三相变压器和 多相变压器。 5、按冷却介质和冷却方式分类，可分为油浸式 变压器（包括油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强 迫油循环式）、干式变压器、充气式变压器