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常用变压器的原理和种类大全

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常用变压器的原理和种类大全

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

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。

 

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