常用变压器的原理和种类大全

常用变压器的原理和种类大全

　变压器：是利用绕制在同一铁心上的两个匝数不等的线圈，通过互感耦合关系来改变电压，电流和传送电能的设备。

　　一、原理

　　变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。初级次级电压和线圈圈数间具有下列关系： U1/U2=N1/N2，电流之比：I1/I2=N2/N1，电功率：P1=P2（多个副线圈时P1=P2+ P3…）

　　变压器有三种工作状态，即：①、改变电压；②、改变电流；③、改变阻抗。

　　第一种工作状态：变压器可以改变电压，即通常所说的变压器；

　　第二种工作状态：变压器可以改变电流，即变流器，也就是电流互感器；

　　第三种工作状态：变压器可以改变阻抗，即线间变压器、输出变压器、匹配变压器等。

　　变压器保护常用的有：保护内部故障的主保护（瓦斯和差动）。后备保护速断和过流。还有

　　半绝缘结构的中性点过压保护（避雷器），油温报警等

　　瓦斯保护：应对变压器内的各种故障以及油面的降低，在大功率的油浸式变压器差动保护：应对变压器绕组、套管及引出线上的故障

　　后备保护：当主保护因为各种原因没有动作，在延时很短时间后（延时时间根据各回路的要

　　求），另一个保护将启动并动作，将故障回路跳开。

　　二、常用变压器的种类与特点

　　1.常用变压器的分类可归纳如下：

　　(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：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、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。

　　3)试验变压器：能产生高压，对高压电气设备，电器零件，绝缘材质进行高压绝缘强度试验。

　　4)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。 (4)按绕组形式分：

　　1)双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。

　　2)多绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。

　　3)单（自耦）绕组变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。

　　2.电源变压器的特性参数

　　（1）工作频率

　　变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。

　　（2）额定功率

　　在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。

　　（3）额定电压

　　指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。

　　（4）电压比

　　指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。

　　（5）空载电流

　　变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损

　　耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。

　　（6）空载损耗

　　指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。

　　（7）效率

　　指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。

　　（8）绝缘电阻

　　表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。