第一篇变压器
第二章变压器的基本作用原理与理论分析
目录
第一节电力变压器的基本结构和额定值 (1)
第二节变压器空载运行 (5)
第三节变压器负载运行 (11)
第四节标么值 (17)
第五节参数测定方法 (18)
第六节变压器的运行性能 (24)
第一节电力变压器的基本结构和额定值
一、电力变压器的基本结构
通常的电力变压器大部分为油浸式。铁芯和绕组都浸放在盛满变压器油的油箱之中，各绕组的端点通过绝缘套管而引至油箱的外面，以便与外线路连接。因此，电力变压器主要由五个部分组成：①铁芯，②带有绝缘的绕组，③变压器油，④油箱，⑤绝缘套管，以下将对每一部分分别加以叙述。
（一）铁芯
变压器的铁芯是变压器的磁路。由于变压器铁芯中的磁通为一交变磁通，为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用电工钢片叠成。钢片的厚度为0.35mm，在相邻两钢片之间涂有一层绝缘漆，变压器的铁芯平面如图2－1所示。铁芯结构可分为两部分，C为套线圈的部分，称为铁芯柱。Y为用以闭合磁路部分，称为铁轭。单相变压器有两个铁芯柱，三相变压器有三个铁芯柱。
图2－1 变压器的铁芯平面
（a）单相变压器；（b）三相变压器
组成铁芯的钢片应先裁成所需用的形状和尺寸，称为冲片，然后按交叠方式把冲片组合起来。图2－2（a）表示单相变压器的铁芯，每层由四片冲片组合而成。图2－2（b）表示三相变压器的铁芯，每层由六片冲片组合而成，每两层的冲片组合应用了不同的排列方式，使各层磁路的接缝处互相错开，这种装配方式称为交叠装配。这种装配可以避免涡流在钢片与钢片
之间流通。且因各层冲片交错相嵌，所以在把铁芯压紧时可用较少的紧固件而使结构简单。为提高磁导率和减少铁芯损耗，电力变压器一般采用冷轧硅钢片，为减少接缝间隙和励磁电流，有时还采用由冷轧硅钢片卷成的卷片式铁芯。
图2－2 变压器铁芯的交叠装配
（a）单相变压器；（b）三相变压器
（二）绕组
按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类。
图2－3（a）为铁芯式单相变压器，图2－3（b）为铁芯式三相变压器。每个铁芯柱上都套有高压绕组和低压绕组。为了绝缘方便，低压绕组靠近铁芯柱，高压绕组套在低压绕组的外面。对于单相变压器，低压绕组和高压绕组各分为两部分，分别套在两边的铁芯柱上，但在电路上可以串联或并联。
图2－4表示单相铁壳式变压器，这种变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来。
图2－3同芯式圆筒形绕组图2－4 交叠式绕组
（a）单相变压器；（b）三相变压器 1－高压绕组； 2－低压绕组
1－高压绕组； 2－低压绕组
铁芯式变压器制造工艺比较简单，高压绕组与铁芯柱的距离较远，绝缘较易。铁壳式变压器结构比较坚固，制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难。因此，应用于电力系统中的各种变压器都用铁芯式。铁壳式变压器通常应用于电压较低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。
变压器绕组的基本形式有同芯式和交叠式两种，铁芯式变压器常用同芯式绕组，铁壳式变压器常用交叠式绕组。参看图2－3，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。交叠式绕组又称为饼式绕组，参看图2－4，高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁芯柱的高度交错地排列着。为了排列对称起见，也为了使高压绕组离铁轭远一些以便于绝缘，高压绕组分为两个线饼，低压绕组分为一个线饼和两个“半线饼”。靠近上下铁轭处的线饼为低压“半线饼”，其匝数为位于中间的低压线饼匝数的一半。
（三）变压器油
除了极少数例外，装配好了的电力变压器的铁芯和绕组都需浸在变压器油中。变压器油的作
用是双重的：①由于变压器油有较大的介质常数，它可以增强绝缘。②铁芯和绕组中由于损耗而发出热量，通过油在受热后的对流作用把热量传送到铁箱表面，再由铁箱表面散逸到四周。变压器油为矿物油，由石油分馏得来。在选用变压器油时，因注意它的一般性能，如介电强度、粘度、着火点及杂质（如酸、碱、硫、水分、灰尘、纤维等）含量是否符合国家标准。少量水分的存在，可使变压器油的绝缘性能大为降低。因此，防止潮气浸入油中是十分重要的。
（四）油箱
电力变压器的油箱一般都做成椭圆形。这是因为它的机械强度较高，且所需油量较少。为了防止潮气浸入，希望油箱内部与外界空气隔离。但是，不透气是做不到的。因为当油受热后，它会膨胀，便把油箱中的空气逐出油箱。当油冷却的时候，它会收缩，便又从箱外吸进含有潮气的空气，这种现象称为呼吸作用。为了减小油与空气的接触面积以降低油的氧化速度和浸入变压器油的水分，在油箱上安装一储油器（亦称膨胀器或油枕）。储油器为一圆筒形容器，横装在油箱盖上，用管道与变压器的油箱接通，使油面的升降限制在储油器中。储油器油面上部的空气由一通气管道与外部自由流通。在通气管道中存放有氯化钙等干燥剂，空气中的水分大部分被干燥剂吸收。储油器的底部有沉积器，以沉聚侵入变压器油中的水分和污物，定期加以排除。在储油器的外侧还安装有油位表以观察储油器中油面的高低。
在油箱顶盖上装有一排气管（亦称安全气道），它是作为保护变压器油箱用的，它是一个长钢管，上端部装有一定厚度的玻璃板。当变压器内部发生严重事故而有大量气体形成时，油管内的压力增加，油流和气体将冲破玻璃板向外喷出，以免油箱受到强烈的压力而爆裂。在储油器与油箱的油路通道间常装有气体继电器。当变压器内部发生故障产生气体或油箱漏油使油面下降时，它可发出报警信号或自动切断变压器电源。
随着变压器容量的增大，对散热的要求也将不断提高，油箱形式也要与之相适应。容量很小的变压器可用平滑油箱；容量较大时需增大散热面积而采用管形油箱；容量很大时用散热器油箱。图2－5为管形油箱及其附件图。
（五）绝缘套管
绝缘套管由中心导电铜杆与瓷套等组成。导电管穿过变压器油箱，在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。见图2－5中的6、7。
图2－5 具有管形油箱的变压器
1－油箱；2－散热器；3－油枕；4－排气管；5－气体继电器；6－高压套管；7－低压套管；
8－吸湿器；
9－油标；10－事故放油阀门；11－起吊孔；12－取油样阀门；13－接地螺栓；14－滚轮
二、变压器的额定值
在变压器铭牌上常标注有它的额定值。计有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。
额定容量SN>是制造厂所规定的在额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对于三相变压器而言是指三相的总容量。
额定电压是由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。当变压器初级在额定分接头处接有额定电压U1N>，次级空载电压即为次级额定电压U2N>。对于三相变压器而言，如不作特殊说明，铭牌上的额定电压是指线电压。
额定电流是额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。
对于单相变压器
初级额定电流（2－1）
次级额定电流（2－2）
对于三相变压器，如不作特殊说明，铭牌上所标注的额定电流是指线电流。即有初级额定线电流
（2－3）
次级额定线电流（2－4）
我国的标准工业频率为50Hz，故电力变压器的额定频率是50Hz。
此外，在变压器的铭牌上还标注有相数、接线图、额定运行效率、阻抗压降和温升。对于特大型变压器还标注有变压器的总质量、铁芯和绕组的质量以及储油量，供安装和检修时参考。
第二节变压器空载运行
空载是指它的一个绕组接到电源，另一个绕组开路。
为叙述方便起见，通常称接到电源的为初级；接负载的为次级。相应符号分别用下标“1”和“2”标注，以示区别。
一、电磁物理现象
图2－6是一台单相变压器示意图。初级、次级绕组的匝数分别为N1>和N2>。图中还画出了主磁通和漏磁通所行进的路径及其与绕组交链的情形。u1>为外施于初级绕组上的交流电压，在外施电压作用下，初级绕组流过交流电流。所研究的情况为次级开路，在这种工况下，初级电流即空载电流，用i0>表示，即i1>＝i0>。空载电流全部用以励磁，故空载电流即励磁电流，用im>表示，即i0>＝im>。励磁电流产生的交变磁动势imN1>，建立交变磁场。我们把磁场的磁通分为主磁通和漏磁通两部分。之所以要这样分解有两个原因：①它们的磁路不同，因而磁阻不同。主磁通Φ同时交链初级、次级绕组，因而又称为互磁通，它所行经的路径为沿着铁芯而闭合的磁路，磁阻较小；漏磁通Φ1σ只交链初级绕组，称初级漏磁通，它所行经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大。②功能不同。主磁通通过互感作用传递功率，漏磁通不传递功率。
Φ与Φ1σ都是交变磁通。根据电磁感应定律，将在其所在交链的绕组中感应电动势。此外，空载电流还在初级绕组中产生电阻压降。综上所述，可把空载运行所发生的电磁现象汇总，如图2－7所示。其中，虚框以内为磁路性质，虚框以外为电路性质。
二、正方向的规定
因为变压器中的电压、电流、电动势、磁动势和磁通都是时间函数，是正负交替变化的量。在列电路方程时，需给它们分别规定参考正方向，否则所列出的电路方程，其物理意义便含混不清。所以在电路图中，都需用箭头方向来表示其正方向。
图2－6 变压器空载运行示意图
图2－7 变压器空载运行时的电磁关系
需强调指出：正方向可以任意选择。选择不同的正方向，则所列出的表达式各异。但各物理量的变化规律并不依正方向的选择不同而改变。
在电机理论中，通常按习惯方式选择正方向。这样，不仅便于文献交流和记忆，也避免出错。习惯上规定电流的正方向与该电流所产生的磁通正方向符合右手螺旋法则，规定磁通的正方向与其感应电动势的正方向也符合右手螺旋法则。这意味着在电路理论中常把电流的正方向
与电动势的正方向取作一致，这样才能把电动势公式写成形式。在图2－6中，各物理量的正方向就是按这个原则规定的。
三、感应电动势、电压变化
就电力变压器而言，空载时和其值甚小，如略去不计，则。如外施电压u1>按正弦规律变化，则Φ和e1、e2也都按正弦规律变化，设
（2－5）
则（2－6）
（2－7）
（2－8）
（2－9）
上五式中Φm——主磁通最大值；
ω＝2πf——磁通变化的角频率；
E1m——初级绕组电动势最大值；
E2m——次级绕组电动势最大值。
化为有效值，则
（2－10）
（2－11）
E1>、E2在时间相位上滞后于磁通Φm>900，其波形图和相量图如图2－8所示。
图 2－8 主磁通及其感应电动势
（a）波形图；（b）相量图
比较式（2－10）与（2－11）得
(2－12）
式中：k为电压变比，它决定于初级、次级绕组匝数之比。换言之，只要N1≠N2，则E1≠E2，从而实现改变电压之目的。因已略去电阻压降和漏磁电动势，则
(2－13）
(2－14）
因而变比又可写成
(2—15)
即变压器的变比可以理解为变压器初级电压与次级空载时端点电压之比。
四、励磁电流
毫无疑问，主磁通是励磁电流产生的，但是主磁通的量值大小受到外施电压及电路参数的制约，如不考虑电阻压降和漏磁电动势，则U1＝E1＝4.44fN1Φm。对已制成的变压器，N1是常数，通常电源频率亦为常数，故Φm正比于U1。换言之，当外施电压U1为定值，主磁通Φm也为一定值常数。现在讨论的问题是：一台结构已定的变压器当外施电压为已知，需要电源提供多大的励磁电流呢？励磁电流包括哪些成分呢、这决定于变压器的铁芯材料及铁芯几何尺寸。因为铁芯材料是磁性物质，励磁电流的大小和波形将受磁路饱和、磁滞及涡流的影响。以下分别予以讨论。
（一）磁路饱和影响
磁性材料呈饱和现象，其饱和程度决定于铁芯磁通密度Bm。
（1）如，通常其磁路处于未饱和状态，磁化曲线呈线性关系，导磁率是常数。当Φ按正弦变化，i0亦按正弦变化，相应波形可用作图法求出，如图2－9所示。因为未考虑铁耗电流，所以励磁电流仅含磁化电流分量。
图2－9 作图法求励磁电流（磁路不饱和，未考虑磁滞损耗）
（a）磁化曲线；（b）磁通波和励磁电流波
（2）如，磁路开始饱和，呈非线性，随i0增大导磁率逐渐变小，用作图法求得励磁电流。当磁通Φ为正弦波，i0为尖顶波，如图2－10所示。尖顶的大小取决于饱和程度。磁路越饱和，尖顶的幅度越大。设计时常取Bm＝(1.4～1.6)T，以免磁化电流幅值过大。同样，因为未考虑铁芯损耗，励磁电流仅含磁化电流分量。
图2－10 作图法求励磁电流（磁路饱和，未考虑磁滞损耗）
（a）磁化曲线；（b）磁通波和励磁电流波
对尖顶波进行波形分析，除基波分量外，包含有各奇次谐波。其中以3次谐波幅值最大。虽然如此，尖顶波励磁电流的有效值与额定电流相比仅占很小成分。但是，在电路原理中，尖顶波电流不能用相量表示。为此，可用等效正弦波电流替代实际尖顶波电流。等效原则是令等效正弦波与尖顶波有相同的有效值，与尖顶波的基波分量有相同频率且同相位。这样，磁化电流便可用相量表示，与同相位。因为，滞后于900，故滞后于900，
具有无功电流性质。它是励磁电流的主要成分。
（二）磁滞现象对励磁电流的影响
以上分析未考虑磁滞现象。实际上，在交变磁场作用下，磁化曲线呈磁滞现象，如图2－11(a)所示。
仍用作图法求解，其励磁电流是不对称尖顶波，如图2－11(b)所示。可把它分解成两个分量。其一为对称的尖顶波，它是磁路饱和所引起的，即前已叙述的磁化电流分量。另一电流分量，其波形近似正弦波，频率为基波频率，由于量值较小，若认为它是正弦波不致引起多大误差，因此，可用相量表示。称为磁滞电流分量，与同相位，是有功分量电流。
图2－11 有磁滞作用时的励磁电流
（a）磁滞回线；（b）磁通波和励磁电流波
（三）涡流对励磁电流的影响
交变磁通不仅在绕组中感应电动势，也在铁芯中感应电动势，从而在铁芯中产生涡流及涡流损耗。与涡流损耗对应的电流分量也是一有功分量，用表示，它是由涡流引起的，称为
涡流电流分量，与同相位。
由于磁路饱和、磁滞和涡流三者同时存在，励磁电流实际包含、和三个分量；又由于和同相位，并无必要分开，因此常合并而统称为铁耗电流分量，用表示
（2－16）所以，在变压器电路分析中，把励磁电流表示为铁耗电流和磁化电流两个分量，即
（2-17）五、励磁特性的电路模型
以上从物理概念分析了励磁电流的性质，可见步骤极为繁琐，不便工程运算。但从中得到了两个简单结论（与同相位，滞后900电角度），便有可能引用两个电路参数gm和bm，把、和联系起来。令
（2－18）
（2－19）
则（2－20）
式中 gm——励磁磁电导；
bm——励磁电纳；
gm－jbm——励磁导纳。
换言之，得到了励磁特性的数学模型如图2－12（a）所示。在电路理论中，磁通作为一个因子隐含在电动势公式之中。
图2－12 励磁等效电路
（a）导纳电路；（b）阻抗电路
借助电路参数还可计算变压器铁耗和励磁无功功率，即
（2－21）
（2－22）在进行电路计算时将并联的导纳参数换成串联的阻抗参数将更为方便。式（2－20）可改写成如下形式
（2－23）
或（2－24）
上二式中，为励磁电阻；
，为励磁电抗；
，为励磁阻抗。
相应等效电路如图（2－12）（b）所示。上述变换乃等值变换，等值变换其功率保持不变。故应表示铁耗，应表示励磁无功功率。
需强调指出：rm并非实质电阻，它是为计算铁耗而引进的模拟电阻。
由于磁化曲线呈非线性，参数Zm随电压而变化，它不是常数。但变压器正常运行时，外施电压等于或近似等于额定电压，且变动范围不大。在这种情况下，也可把Zm看成常数。六、漏抗
漏抗是用来描述漏磁电动势的电路参数。由于漏磁通所行进路径主要为非磁性物质，磁阻为常数。即漏磁通与产生该漏磁通的电流成正比且同相位，漏电感亦为常数。设
（2－25）
则
（2－26）
由此求得漏磁感应电动势
（2－27）
上二式中 E1σ——初级绕组漏磁电动势；
I1——初级绕组电流；
L1σ——初级绕组漏电感；
x1=ωL1——初级绕组漏电抗。
在空载时，这时的初级绕组漏抗压降为
（2-28）七、电路方程、等效电路和相量图
以上逐项分析了各物理量，了解了励磁电流的性质及其成分，对磁化电流的波形进行了合理等效，且引进参数Zm以表示主磁通对电路的影响，又引进漏抗参数x1以表示漏磁通对电路的影响，终于把变压器空载运行时的全部电磁现象演变成一具有复数形式的电路方程。据此
(2-29)
式中Z1>=r1+jx1，为初级绕组漏阻抗。
根据式(2－29)可画出相应的等效电路和相量图，如图2－13所示。电路方程、等效电路和相量图都是用来分析变压器运行性能的工具。电路方程清楚地表达了变压器各个部分的电磁关系，等效电路则便于记忆，相量图描述了各电磁物理量间的相位关系。
需强调指出：详细地分析了变压器空载运行，并非变压器空载运行本身多么重要，而在于这种分析方法具有普遍意义。
图2－13 变压器空载时的相量图和等效电路
（a）相量图；（b）等效电路
第三节变压器负载运行
变压器负载运行是指一个绕组接至电源，另一绕组接负载时的运行方式。线路示意图如图2－14所示，各物理量均按习惯标注。
图2－14 单相双绕组变压器负载运行示意图
一、负载时的电磁物理现象
接通负载后，次级绕组便流通电流，次级电流的存在，建立起次级磁动势，它也作用在铁芯磁路上。因此改变了原有的磁动势平衡状态，迫使主磁通变化，导致电动势也随之改变。电动势的改变又破坏了已建立的电压平衡，迫使原电流随之改变，直到电路和磁路又达到新的
平衡为止。设在新的平衡条件下，次级电流为，由次级电流所建立的磁动势为。初级电流为，由初级电流所建立的磁动势为，负载后作用在磁路上的总磁动势为
。依据全电流定律应满足
(2-30）用文字解释就是负载时作用在主磁路上的全部磁动势应等于产生磁通所需的励磁磁动势。上述关系式称为磁动势平衡式。由磁动势平衡式可求得初级、次级电流间的约束关系。将式（2－30）除以N1并移项得
(2－31）
式中，初级电流的负载分量。
式（2－31）具有明确的物理意义。它表明当有负载电流时，初级电流应包含有二个分量。
其中用以激励主磁通，而所产生负载分量磁动势，用以抵消次级磁动势对主磁路的影响，即有
(2－32）
换言之，当次级流通电流，初级便自动流入负载分量电流，以满足。故励磁电流的值仍决定于主磁通，或者说决定于。因此，仍然可用参数Zm把励磁电流和电动势联系起来。即
（2－33）
初级、次级电流在各自绕组中还产生有漏磁通，感应漏磁电动势。通常把漏磁电动势写成漏抗压降形式，推导方法同上节。即有
（2- 34）
式中 E1σ、x1——初级绕组的漏磁电动势和漏抗；
E2σ、x2——次级绕组的漏磁电动势和漏抗。
初级、次级电流还在各自绕组中产生电阻压降I1r1及I2r2。
综上所述，把变压器负载运行时所发生的电磁现象汇总如图2－15。
图－15 变压器负载运行时的电磁关系
二、基本方程式
由以上电磁物理分析得到一组表示式，即
(2－35）
式中 Zm＝rm＋jxm，为励磁阻抗；
Z1＝r1＋jx1，为初级绕组漏阻抗；
Z2＝r2＋jx2，为次级绕组漏阻抗；
ZL＝rL＋jxL，为负载阻抗。
三、归算
上述方程组完整地表达了变压器负载时的电磁现象，但要求解这组方程是相当繁琐的。其原因是N1≠N2使得k≠1。试设想如k＝1，求解变得非常方便。但实际变压器k≠1，为了求解方便之故，常用一假想的绕组替代其中一个绕组使之成为k＝1的变压器，这种方法称之为绕组归算或称为绕组折算。归算后的量在原来的符号加上一个上标号“’”以示区别，归算后的值称为归算值或折算值。
绕组的归算有两种方法，一种方法是保持初级绕组匝数N1不变，设想有一个匝数为的
次级绕组，用它来取代原有匝数为N2的次级绕组，令。就满足了变比
这种方法称为次级归算到初级。另一种方法是保持次级绕组匝数N2不变，设想有一个匝数
为的初级绕组，用它来取代原有匝数为N1的初级绕组，令也就满足了变比
，这种方法称为初级归算到次级。
归算的目的纯粹是为了计算方便。因此，归算不应改变实际变压器内部的电磁平衡关系。对绕组进行归算时，该绕组的一切物理量均应作相应归算。兹以次级绕组归算到初级为例说明各物理量的归算关系。
次级电流的归算值
根据归算前后磁动势应保持不变为条件，可求得次级电流的归算值，它应满足
（2－36）
其物理意义也很清楚。当用N’>1>替代N2后，次级绕组匝数增加了k倍。为保持磁动势不变，次级电流归算值减小到原来的1/k倍。
（二）次级电动势的归算值
根据归算前后次级边电磁功率应维持不变为条件，可求得次级边电动势归算值。它应满足
（2－37）
其物理意义也很清楚。当用N’>1>替代N2后，次级绕组匝数增加了k倍。而主磁通Фm及频率f均保持不变，归算后的次级电动势应增加k倍。
（三）电阻的归算值
根据归算前后铜耗应保持不变为条件，可求得电阻的归算值。它应满足
（2－38）
其物理意义可解释为：由于次级绕组匝数增加了k倍，其绕组长度相应也增加了k倍；次级
电流归算值减少到原来的1/k倍，相应归算后的次级绕组截面积应减少到原来的1/k倍，故次级电阻应增加到原来的k2倍。
（四）漏抗的归算值
根据归算前后次级漏磁无功损耗应保持不变为条件，可求得漏抗的归算值。它应满足
（2－39）
其物理意义可解释为：绕组的电抗和绕组的匝数平方成正比。由于归算后次级匝数增加了k 倍，故漏抗应增加到k2倍。
变压器次级匝数进行归算后，负载的端电压以及负载阻抗也应进行相应计算，即次级端电压应乘以k，负载阻抗应乘以k2。
四、归算后的基本方程、等效电路和相量图
归算后，基本方程组可写成
（2-40）
式（2－40）恰好构成一电路图。因为它反映了变压器的运行情况，所以称之为变压器的等效电路。又因为电路参数Z1、Z’2>和Zm连接的表达形式如同英文大写字母“T”，故常称它为T形等效电路，如图2－16所示。
图2－16 变压器的T形等效电路
变压器的电磁关系，除了可用基本方程式和等效电路表示外，还可用相量图表示。相量图并未引进任何新的概念和原理，只是将所得到的表达式用相量图形表示。
需强调指出，相量图的作法必须与方程式的写法一致，而方程式的写法又必须与所规定的正方向一致。
变压器的相量图包括三个部分：①次级电压相量图；②电流相量图或磁动势平衡相量图；③初级电压相量图。
画相量图时，认为电路参数为已知，且负载亦已给定。具体作图步骤如下。
（1）首先选定一个参考相量，且只能有一个参考相量。常以U’2>为参考相量，根据给定的负载画出负载电流相量I’2>。
（2）根据次级电压平衡式可画出相量，由于，因此也可以画出相量。
（3）主磁通应超前900，励磁电流又超前一铁耗角
（4）由磁动势平衡式可求得I1。
（5）由初级电压平衡式可求得U1。
图2－17是按感性负载所画出的变压器相量图。
图
2－17 变压器的实用相量图
能较直观地表达各物理量相位关系是相量图的优点。但作图时难以精确绘出各相量的长度与角度，相量图仅只作为定性分析时的辅助工具。
五、近似等效电路和简化等效电路
T形等效电路虽能完整地表达变压器内部电磁关系，但运算较繁。考虑到变压器的励磁电流与额定电流相比其值较小，仅为额定电流的3％～8％，大型变压器甚至不到1％。因此，把励磁支路移至端点处，进行计算时引起的误差并不大，这样的电路称为近似等效电路，如图2－18所示。
如采用近似等效电路，可将r1、r’>2>合并为一个电阻rk，同理，可将x1、x’2>合并为一个电抗xk，即有
(2-41)
rk、xk和Zk分别称之为短路电阻、短路电抗和短路阻抗。其所以冠以短路字样，因为这些参数可以通过短路试验求得。
图2－18 变压器的近似等效电路
如果进一步略去励磁电流，这时的等效电路称为简化等效电路，如图2－19所示。用简化等效电路进行计算有较大误差，常用于定性分析。
图2－19 变压器的简化等效电路
第四节标么值
一、标么值定义
在电机和电力系统的计算中，各物理量（电压、电流和功率等）除采用实际值表示和计算外，有时亦常用标么值来表示和计算。所谓标么值就是对各个物理量选一个固定的数值作为基值，取实际值与基值之比称为该物理量的标么值。即
二、基值
通常取额定电压作为电压基值，额定容量作为容量基值，电流基值和阻抗基值则可根据电路的基本定律计算出来。基值采用下标“b”。由于变压器有不同的初级、次级额定电压，因此，初级、次级侧各物理量应采用不同基值。例如S1b>=SN、U1b>=U1N、I1b>=S1b/U1b＝I1N、Z1b＝U1b>/I1b分别为初级容量基值、电压基值、电流基值和阻抗基值。S2b>=SN、U2b>=U2N、I2b>=S2b/U2b＝I2N、Z2b＝U2b>/I2b分别表示次级容量基值、电压基值、电流基值和阻抗基值。
为区别标么值与实际值，标么值均用下标“*”以示区别。例如初级电压、电流和阻抗的标么值为
（2－42）
次级电压、电流和阻抗的标么值为
（2－43）
以上各量均为相值。在三相系统中，除了相电压、相电流可用标么值表示外，线电压和线电流亦可用标么值表示。通常取线电压的额定值作为线电压基值，线电流的额定值作为线电流的基值。不难证明，对三相电路任一点处，其相电压和线电压的标么值恒相等，相电流和线
电流的标么值亦恒相等。这给实际计算带来很大的方便。
三、标么值的优点
（一）计算方便且容易判断计算错误
因为我们取额定值为基值，当实际电压为额定电压和实际电流为额定电流时，用标么值计算就作为1。这就一目了然。
（二）采用标么值计算同时也起到了归算作用
这是由于初级、次级侧分别采用了不同基值，且已包含有变比关系。例如
。
(三)采用标么值更能说明问题的实质
例如讲某变压器供给电流100A，人们难以判断这个100A电流是轻载还是重载。如果讲某变压器供给电流用标么值表示为1.2，这就立即知道该变压器正以1.2倍额定电流运行，是在超载运行。
标么值的缺点是，各物理量的标么值都设有量纲，不能用量纲的关系来检查结果是否正确。
第五节参数测定方法
从物理概念出发得到了一组基本方程式和相应等效电路。其中包括有六个参数，在分析和计算变压器特性时，这些参数都应该是已知量。现在介绍这些参数的试验测定方法。
一、空载试验
应用空载试验可以测定励磁电阻rm和励磁电抗xm，接线图如图2－20所示。
图2－20 变压器空载运行试验图
（a）单相；（b）三相
试验可在高压侧测量也可在低压侧测量，视实际测量何者较为方便而定。如令低压侧开路，测量在高压侧进行，则所测得的数据是高压侧的值，由此计算的励磁阻抗便为高压侧的值。相反，如令高压侧开路，测量在低压侧进行，则所测得的数据是低压侧的值，由此计算的励磁阻抗便为低压侧的值。
设所测得的数据均已化为每相值。令U0为外施每相电压，I0为每相电流，P0为每相输入功率即等于每相的空载损耗p0，则不论是单相变压器或三相变压器均有相同计算式，即有
（2－44）
需强调指出，励磁参数值随饱和而变化。由于变压器总是在额定电压或很接近于额定电压情况下运行，空载试验时应调整外施电压等于额定电压，这时所求得的参数才真实反映了变压器运行时的磁路饱和情况。
二、短路试验
短路试验用来求参数rk和xk。如把变压器的一侧短路，则外施电压全部降落在变压器的内部阻抗上。由于zk很小，就一般电力变压器而言，额定电流所产生的压降INzK大约为0.05～0.105UN。如果变压器在额定电压下短路，则短路电流可达9.5～20IN，将损坏变压器。为了测量参数，短路试验应降低电压进行。如控制短路电流不超过额定值，则对变压器是安全的。正因为短路试验时外施电压很低，励磁电流便可略去不计，所以电磁关系可用简化等效电路分析。
短路试验电路接线图如图2－21所示。
图2－21 变压器短路试验线路图
（a）单相；（b）三相
短路试验可以在高压侧测量而把低压侧短路，也可在低压侧测量而把高压侧短路。二者测得的数值不同，如化为标么值计算则是相同的。
设所测得的数值均已化为每相值，令Uk表示每相电压，Ik表示每相电流，Pk表示每相输入功率即等于每相短路损耗pk，则不论是单相变压器或三相变压器均有相同计算式
（2－45）
如需分离初级、次级电阻，可用电桥测量出直流电阻值，设r1D为初级绕组直流电阻，r’2D>为次级绕组直流电阻折算到初级的数值，并设rk已折算到初级。则应有
（2－46）
联立求解可求出r1和r’2>。
初级、次级漏抗则不能应用实验方法分离。如需分离，通常假设初级、次级漏抗归算到同一侧可认为相等，即令
（2－47）
因为电阻随温度而变化，如短路试验时的室温为θ（0C），按照电力变压器标准规定应换算到标准温度750C时的值，而漏抗与温度无关，即有
（2－48）
式中rkθ——θ温度下的短路电阻。
如在短路试验时，调整外施电压使短路电流恰为额定电流，这个短路电压用UkN表示，即有UkN＝INZK。它是一个很重要的数据，常标注在变压器铭牌上。有两种表示方式。一种以额定电压百分数表示，称为短路电压百分数。有时还标出它的有功分量和无功分量，即有
（2－49）
另一种表示方法采用标么值，即有
反激式开关电源变压器设计原理 (Flyback Transformer Design Theory) 第一节. 概述. 反激式(Flyback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名.离线型反激式转换器原理图如图. 一、反激式转换器的优点有: 1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求. 2. 转换效率高,损失小. 3. 变压器匝数比值较小. 4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求. 二、反激式转换器的缺点有: 1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下. 2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大. 3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂. 第二节. 工作原理 在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)中, 变压器" T "有隔离与扼流之双重作用.因此" T "又称为Transformer- choke.电路的工作原理如下: 当开关晶体管 Tr ton时,变压器初级Np有电流 Ip,并将能量储存于其中(E = LpIp / 2).由于Np与Ns极性相反,此时二极管D反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Tr off 时,由楞次定律 : (e = -N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2. 由图可知,导通时间 ton的大小将决定Ip、Vce的幅值: Vce max = VIN / 1-Dmax VIN: 输入直流电压 ; Dmax : 最大工作周期 Dmax = ton / T 由此可知,想要得到低的集电极电压,必须保持低的Dmax,也就是Dmax＜0.5,在实际应用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN. 开关管Tr on时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip 为: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故当Io一定时,匝比 n的大小即决定了Ic 的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等 NpIp = NsIs而导出. Ip 亦可用下列方法表示: Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax) η: 转换器的效率 公式导出如下: 输出功率 : Po = LIp2η / 2T
第三章变压器 第一节变压器的工作原理、分类及结构 一、结构 1．铁心 如图，分铁心柱、磁轭两部分。 材料：0.35mm的冷轧有取向硅钢片，如：DQ320，DQ289，Z10，Z11等。 工艺：裁减、截短、去角、叠片、固定。 2．绕组 分同心式和交叠式两大类。 交叠式如右图。 同心式包括圆筒式、连续式、螺旋式等，见上图。 材料：铜（铝）漆包线，扁线。 工艺：绕线包、套线包。 3．其它部分 油箱（油浸式）、套管、分接开关等。
4．额定值 额定容量S N 额定电压U 1N U 2N 额定电流I 1N I 2N 对于单相变压器，有N N N N N I U I U S 2211== 对于三相变压器，有N N N N N I U I U S 221133== 注意一点：变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕组接额定电压的电源，二次绕组开路时的线电压。 [讨论题]一台三相电力变压器，额定容量1600kV A ，额定电压10kV/6.3kV ，Y ,d 接法，求一次绕组和二次绕组的额定电流和相电流。 自己看[例3-1]。
总结：熟悉变压器额定值的规定。 二、变压器的工作原理 按照上图规定变压器各物理量的参考方向，有 dt d N e dt d N e φ φ2 211,-=-= 定义变比 2 121N N E E k == 工作原理： （1） 变压器正常工作时，一次绕组吸收电能，二次绕组释放电能； （2） 变压器正常工作时，两侧绕组电压之比近似等于它们的匝数之比； （3） 变压器带较大的负载运行时，两侧绕组的电流之比近似等于它们匝数的反比； （4） 变压器带较大的负载运行时，两侧绕组所产生的磁通，在铁心中的方向相反。 总结：牢记变压器的四条原理。 第二节 单相变压器的空载运行 一、空载运行时的物理情况 如图，变压器一次绕组接额定电压，二次绕组开路，称为变压器空载运行。此时，变压器一次绕组流过一个很小的电流，称为空载电流i 0，大约占额定电流的2%~5%，因此空载时变压器的铜损耗是很小的。为什么？ 又， 11144.4N f E U m Φ=≈
第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 dt d N e Φ-=1 1 dt d N e Φ-=2 2 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器；
按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器； 按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等； 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。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。 1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。
反激式变压器设计原理 绿色节能PWM控制器CR68XX CR6848低功耗的电流模PWM反激式控制芯片 成都启达科技有限公司联系人：陈金元TEL: 电话/传真：-218 电邮:； MSN: 概述：CR6848是一款高集成度、低功耗的电流模PWM控制芯片，适用于离线式AC-DC反激拓扑的小功率电源模块。 特点：电流模式PWM控制低启动电流低工作电流 极少的外围元件片内自带前沿消隐(300nS) 额定输出功率限制 欠压锁定(12.1V~16.1V) 内建同步斜坡补偿PWM工作频率可调 输出电压钳位(16.5V) 周期电流限制 软驱动2000V的ESD保护过载保护 过压保护（27V）60瓦以下的反激电源SOT23-6L、DIP8封装 应用领域：本芯片适用于：电池充电器、机顶盒电源、DVD 电源、小功率电源适配器等60 瓦以下(包括60 瓦)的反激电源模块。 兼容型号： SG6848/SG5701/SG5848/LD7535/LD7550/OB2262/OB2263。 原生产厂家现货热销！-218，。 CR6842兼容SG6842J/LD7552/OB2268/OB2269。 绿色节能PWM控制器AC-DC 产品型号功能描述封装形式兼容型号 CR6848 低成本小功率绿色SOT-26/DIP-8 SG6848/SG5701/SG5848 节能PWM控制器LD7535/LD7550 OB2262/OB2263 CR6850 新型低成本小功率绿色SG6848/SG5701/SG5848 节能PWM控制器SOT-26/DIP-8 LD7535/LD7550 SOP-8OB2262/OB2263 CR6851 具有频率抖动的低成本SOT-26/DIP-8 SG6848/SG5701/SG5848 绿色节能PWM控制器SOP-8 LD7535/LD755 OB2262/OB2263 CR6842 具有频率抖动的大功能DIP-8 兼容SG6842J/LD7552
变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能. 3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.2 单相变压器的空载运行 3.3 单相变压器的负载运行 3.4 变压器的参数测定 3.5 变压器的运行特性 隐形专家改编于2009-05
3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.1.1 基本工作原理和分类 一、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。 1 u 1 e 2 e 2u 1i 2 i Φ 1 U 2 U 1 u 2u L Z 1 2 12d Φe =-N dt d Φe =-N dt 只要(1)磁通有 变化量;(2)一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的 目的。
二、分类 按用途分：电力变压器和电子变压器。 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。 按铁心结构分：心式变压器、壳式变压器、环形变压器。 按工作频率分：低频（工频）与高频变压器
3.1.2基本结构 一、铁心 变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用厚为 0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成或卷绕而成。 二、绕组 变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。 三、胶心 胶心也可称骨架，用塑料压制而成，用来固定线圈。 四、固定夹 固定夹也可称牛夹，用铁板冲压而成，用来将变 压器固定在底板上。
弧焊变压器工作原理分析-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《弧焊电源》授课讲稿第5次课 第2章弧焊变压器 弧焊变压器工作原理分析 1空载状态分析 （1）电路-磁路图 电路-磁路耦合关系 （2）基本方程式 Φ1 =Φ0 +ΦL0 物理意义：总磁通Φ1等于主磁通Φ0加漏磁通ΦL0 E20 =U0 物理意义：空载电压U0等于空载时的2次绕组的感应电动势E20 E10的由来 E10 1次绕组的空载感应电动势有效值 e10 1次绕组的空载感应电动势瞬时值
物理关系：同一磁通量上不同绕组的感应电动势取决于圈数 耦合系数 Km 物理意义：主磁通与总磁通之比 由于存在漏磁，耦合系数小于1 U0 N1 N2 E10 E20
物理意义：两个因素使输出端的空载电压低于输入电压 耦合系数低于1：存在漏磁，导致主磁通量小于总磁通量 匝数比小于1 ：导致输出端感应电动势易于输入端 空载状态下输入回路的电压平衡 物理意义：回路中感应电动势E10 、输入电压U1 、绕组上的压降之和为零 2 负载状态分析 （1）电路-磁路图 电路-磁路耦合关系
物理关系：主磁通由1次线圈中的输入电流和2次线圈中的输出电流共同产生 （2）外特性方程式推导 输入回路的电压平衡 物理关系输入回路中的电压降与电动势之和为零 注意漏磁产生的感应电动势被等效电感代替 将输入回路的电压平衡式中的参数代换为输出回路的参数
上述公式的物理意义：反映了输入回路与输出回路的磁耦合关系即：将输入回路感应电动势E1转换为输出回路的感应电动势E2 将输入回路的负载电流I1 ,转换为输入回路的空载电流I0和 输出回路的负载电流I2 得到如下方程式 物理意义：负载时，输出回路的感应电动势E2与输出回路的电流之间的关系 经如下整理 得到最终的形式 物理意义： 1用输出回路的参数表示的输入回路的电压平衡式 与回路压降之和2输出回路的感应电动势等于输出回路的空载电压U
《弧焊电源》授课讲稿第5次课第2章弧焊变压器 弧焊变压器工作原理分析 1空载状态分析 （1）电路-磁路图 电路-磁路耦合关系 （2）基本方程式 ①1 =①0 +①L0 物理意义：总磁通①1等于主磁通①0加漏磁通①L0 E20 =U o 物理意义：空载电压U b等于空载时的2次绕组的感应电动势E20 E10的由来E 1b 1次绕组的空载感应电动势有效值 e1b 1次绕组的空载感应电动势瞬时值 物理关系：同一磁通量上不同绕组的感应电动势取决于圈数 < __________________ 丿 耦合系数Km物理意义：主磁通与总磁通之比 由于存在漏磁，耦合系数小于1
物理意义： 两个因素 使输出端的 空载电压 低于 输入电压 耦合系数低于 1：存在漏磁，导致主磁通量小于总磁通量 匝数比小于 1 ：导致 输出端感应电动势易于输入端 空载状态下输入回路的电压平衡 物理意义： 回路中感应电动势 E 10 、输入电压 U 1 、绕组上的压降之和为零 2 负载状态分析 （1）电路- 磁路图 电路 - 磁路耦合关系 物理关系：主磁通由 1 次线圈中的输入电流和 2 次线圈中的输出电流共同产生 2）外特性方程式推导 输入回路的电压平衡 物理关系 输入回路中的电压降与电动势之和为零 注意 漏磁产生的感应电动势被等效电感代替 将输入回路的电压平衡式中的参数代换为输出回路的参数 上述公式的物理意义：反映了输入回路与输出回路的磁耦合关系 E 1 转换为输出回路的感应电动势 E 2 I 1 , 转换为输入回路的空载电流 I 0 和 I 2 得到如下方程式 物理意义：负载时，输出回路的感应电动势 E 2 与输出回路的电流之间的关系 经如下整理 即：将输入回路感应电动势 将输入回路的负载电流 输出回路的负载电流
第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器； 按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器； 按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等； 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。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。
1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。 2.铁心形式 铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构 。 二、绕组 1.绕组的材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2.形式
第一章变压器的基本原理和结构 1.1变压器的基本原理 变压器的基本组成部分是由绕在共同磁路上的两个或者两个以上的绕组所有构成，图1-1表示单相变压器。当图中的一次绕组加上交流电压U1时，一次绕组里就有交流电流i1流过，此时一次绕组将产生一个磁动势F1=N1i1，这个磁动势就会在铁心中产生一个磁通φ，显然这个磁通也是交变的，所以他将在二次绕组（也包括一次绕组）中感应出一个电动势E2。当二次侧接上负载时，在E2的作用下，负载中将有电流I2流过。这就是变压器将电能从一次侧传递到二次侧的工作过程。 变压器工作原理图 变压器工作的目的不仅在于实现能量从一次侧传递到二次侧，而是通过传递过程实现电压和电压和电流的改变。
1.2变压器的基本结构 1.2.1变压器的内部结构主要有：铁心、线圈、器身绝缘、引线、变压器油组成。 1.2.2变压器外部结构主要有：邮箱、散热器、储油柜、高压套管、低压瓷套、分接开关、压力释放阀、分机及控制柜、测温装置、放油阀组成等。 第二章各种牵引变压器介绍 2.1 单相牵引变压器 单相牵引变压器是之一种将三相电力系统（一次侧）变为适用于电力机车牵引用但相电压牵引变压器。适用于电气化铁路BT供电方式或直接供电方式的牵引变电所。根据供电网及变电所分布情况，将原边分别接110KV或220KV三相电力系统A2B2C,次边a接触网供电，b接钢轨并接地。单相牵引变压器接线如下图： 2.2 平衡牵引变压器 变压器尤其适用于做电气化铁道BT供电方式或直接供电方式的牵引变电所的主变压器。
平衡变压器的原边接于110KV三相工业电力系统，中性点N可以接地，次边27.5KV二相分别接上、下行接触网供电。O端接钢轨并接地。 次边线圈由a1、a2、b3、b4、b5、c6、c7线圈组成，二相引出端α、β与接地端O间的αo、βo幅值相等，相位差为90°，次边线圈的电压向量图似底脚水平延伸的A字形，线圈连接中含有a1、b4、c7组成的正三角形。原边线圈A1、A2、C3是星型（YN）接，N 为中性点可供接地系统用。如图1 图1 图中（A1）（B1）（C1）是原边线圈。（A）（B）（C）为原边端子。N 为中性点引出线端子。（a1）（a2）（b3）（b4）（b5）（c6）（c7）为次边线圈。 2.3 VV 牵引变压器 这种变压器通常在BT供电或直供方式中采用。 根据这种变压器的运行原理，它有两种结构形式，一种是三柱式，另一种是四柱式；三柱式既在变压器油箱中铁心为三柱结构，两个旁柱安装线圈，中柱没有线圈只作为磁路；四柱式既为两个单相变压器
电子变压器原理 来自：中国电子库存网 电子变压器也就是开关稳压电源。它实际上就是一种逆变器。首先把交流电变为直流电，然后用电子元件组成一个振荡器直流电变为高频交流电。通过开关变压器输出所需要的电压然后二次整流供用电器使用。电子变压器具有体积小,重量轻,价格低等优点,所以被广泛用在各种电器中。电子变压器的原理较复杂。 下面一种电子变压器电路图的分析，输入为ac220v，输出为ac12v，功率可达50w。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路，其性能稳定，体积小，功率大，因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。 如图所示。电子变压器原理与开关电源工作原理相似，二极管vd1～vd4构成整流桥把市电变成直流电，由振荡变压器t1，三极管vt1、vt2组成的高频振荡电路，将脉动直流变成高频电流，然后由铁氧体输出变压器t2对高频高压脉冲降压，获得所需的电压和功率。r1为限流电阻。电阻r2、电容c1和双向触发二极管vd5构成启动触发电路。三极管vt1、vt2选用s13005，其b为15～2 0倍。也可用c3093等buceo>=35ov的大功率三极管。触发二极管vd5选用32v左右的db3或vr60。振荡变压器可自制，用音频线绕制在h7 x 10 x 6的磁环上。tia、t1b绕3匝，tc绕1匝。铁氧体输出变压器t2也需自制，磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的ei型铁氧体。t2a用直径为0．45mm高强度漆包线绕100匝，t2b用直径为1．25mm高强度漆包线绕8匝。二极管vd1～vd4选用in4007型，双向触发二极管选用db3型，电容c1～c3选用聚丙聚酯涤纶电容，耐压250v。 此电子变压器电路工作时，a点工作电压约为12v；b点约为25v；c点约为105v；d点约为10v。如果电压不满足上述数值，或电子变压器电路不振荡，则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查vt1、vt2是否良好，
倉9舉屮脅技必專 _ -一丿茹Urtivr 愉厨m Science & Tlechnologv 电磁装置设计原理 变压器设计 专业：— 班级：_______________ 设计者：_____________________ 学号：___________ 华中科技大学电气与电子工程学院
一、变压器设计综述及其基本原理 变压器是一种静止电机，由绕在共同铁芯上的两个或者两个以上的绕组通过交变的磁场而联系着。用以把某一种等级的电压与电流转换成另外一种等级的电压与电流。其用途是多方面的，十分广泛的应用在国民经济的各个领域。在电力系统中，通常要将大功率的电能输送到很远的地方去，利用低电压大电流的传输是有困难的，一方面，电流大引起的输电线损耗很大；另一方面，电压的下降也会使电能无法传送出去。因此需要用升压变压器将发电机端电压升高，而经过高压传输线到达用户端所在城市后，再利用降压变压器将电压降低，方便用户使用。 二、设计步骤 1、根据设计仟务书确定各原始技术数据； 2、计算铁心柱直径、铁芯柱和铁轭截面； 3、绕组尺寸计算； 4、绕组的确定及相关计算； 5、绕组的绝缘设计； 6、绝缘半径计算； 7、铁芯重量计算；
8性能计算; 9、 温升计算； 10、 主要部件价格计算 二、设计内容 已知参数有： 额定容量S n 500kVA ； 额定电压10kV/0.4kV （高压绕组 5%分接头）; 额定频率f = 50Hz Dy11连接模式； 高压侧：S N 5 N 10kV ； （1）技术条件 名称：变压器 绝缘材料耐热等级：H 级（145 C ） 容量：500kVA 电压比：10± 5%/0.4kV 1 1N 500 10 、3 28.8675A （线电流）； 1 1N 3 16.6667（相电流） 低压侧：U 2N 0.4kV （线电压） 1 2N U 2N 230.94V （相电压） 500 3 0.4 721.6878 A
课程设计名称：电机与拖动课程设计 题目：变压器运行特性分析计算 专业： 班级： 姓名：
学号： 课程设计成绩评定表
变压器在我们的生活中无处不在，为了适应不同的使用目的和工作条件，现实生活中有很多种类型的变压器，常用的变压器有：电力变压器、特殊用途的电源变压器、测量用变压器、控制变压器，且这些类型的变压器在结构和性能上的差别也很大。虽然这些变压器有所不同，但是它们的基本原理是相同的。本设计通过对变压器的变换关系即电压变换、电流变换、阻抗变换，分析研究出变压器运行时的基本方程式，并通过相应的折算得出变压器的等值电路，从而完成对变压器空载，变压器负载运行，变压器空载合闸，变压器副边突然短路时的分析与计算。为了简化计算、减少计算量，本设计在相应的计算上使用MATLAB软件进行辅助。通过本设计的研究计算能对变压器的分析和计算方法有初步的了解，对变压器出现空载、负载运行、空载合闸、副边突然短路时的电压、电流变化有准确的认识。 关键词：变压器；基本方程式；折算；等值电路；MATLAB计算
1 变压器结构及其组成部分 (1) 1.1变压器的基本结构 (1) 1.1.1铁芯 (1) 1.1.2绕组 (1) 1.1.3油箱和冷却装置 (2) 1.1.4绝缘套管 (2) 1.1.5其他构件 (2) 1.2变压器的额定值 (2) 2变压器的变换关系 (4) 2.1电压变换 (4) 2.2电流变换 (4) 2.3阻抗变换 (5) 3变压器等值电路及其折算关系 (6) 4变压器空载时的分析与计算 (8) 5变压器负载运行时的分析与计算 (9) 6变压器副边突然短路时分析计算 (10) 7结论 (11) 8心得体会 (12) 参考文献 (13)
摘要：阐述了高频开关电源热设计的一般原则，着重分析了开关电源散热器的热结构设计。 关键词：高频开关电源；热设计；散热器 1 引言 电子产品对工作温度一般均有严格的要求。电源设备内部过高的温升将会导致对温度敏感的半导体器件、电解电容等元器件的失效。当温度超过一定值时，失效率呈指数规律增加。有统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％；温升50℃时的寿命只有温升为25℃时的1/6。所以电子设备均会遇到控制整个机箱及内部元器件温升的要求，这就是电子设备的热设计。而高频开关电源这一类拥有大功率发热器件的设备，温度更是影响其可靠性的最重要的因素，为此对整体的热设计有严格要求。完整的热设计包括两方面：如何控制热源的发热量；如何将热源产生的热量散出去。最终目的是如何将达到热平衡后的电子设备温度控制在允许范围以内。 2 发热控制设计 开关电源中主要的发热元器件为半导体开关管（如MOSFET、IGBT、GTR、SCR等），大功率二极管（如超快恢复二极管、肖特基二极管等），高频变压器、滤波电感等磁性元件以及假负载等。针对每一种发热元器件均有不同的控制发热量的方法。 2.1 减少功率开关的发热量 开关管是高频开关电源中发热量较大的器件之一，减少它的发热量，不仅可以提高开关管自身的可靠性，而且也可以降低整机温度，提高整机效率和平均无故障时间（MTBF）。开关管在正常工作时，呈开通、关断两种状态，所产生的损耗可细分成两种临界状态产生的损耗和导通状态产生的损耗。其中导通状态的损耗由开关管本身的通态电阻决定。可以通过选择低通态电阻的开关管来减少这种损耗。MOSFET的通态电阻较IGBT的大，但它的工作频率高，因此仍是开关电源设计的首选器件。现在IR公司新推出的IRL3713系列HEXFET(六角形场效应晶体管)功率MOSFET已将通态电阻做到3mΩ，从而使这些器件具有更低的传导损失、栅电荷和开关损耗。美国APT公司也有类似的产品。开通和关断两种临界状态的损耗也可通过选择开关速度更快、恢复时间更短的器件来减少。但更为重要的则是通过设计更优的控制方式和缓冲技术来减少损耗，这种方法在开关频率越高时越能体现出优势来。如各种软开关技术，能让开关管在零电压、零电流状态下开通或关断，从而大大减少了这两种状态产生的损耗。而一些生产厂家从成本上考虑仍采用硬开关技术，则可以通过各种类型的缓冲技术来减少开关管的损耗，提高其可靠性。 2.2 减少功率二极管的发热量 高频开关电源中，功率二极管的应用有多处，所选用的种类也不同。对于将输入50Hz交流电整流成直流电的功率二极管以及缓冲电路中的快恢复二极管，一般情况下均不会有更优的控制技术来减少损耗，只能通过选择高品质的器件，如采用导通压降更低的肖特基二极管或关断速度更快且软恢复的超快恢复二极管，来减少损耗，降低发热量。高频变压器二次侧的整流电路还可以采用同步整流方式，进一步减少整流压降损耗和发热量，但它们均会增加成本。所以生产厂家如何掌握性能与成本之间的平衡，达到性价比最高是个很值得研究的问题。 2.3 减少高频变压器与滤波电感等磁性元件的发热
变压器的基本工作原理Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives
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变压器的基本工作原理 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、变压器的种类： 1. 按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。 2. 按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式 变压器。 3. 按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型 铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。 4. 按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。 5. 按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器 二、变压器工作原理： 变压器的基本工作原理是：变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成，当一次绕组加上交流电压时，铁心中产生交变磁
通，交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势与在单匝上感应电动势的大小是相同的，但一次、二次侧绕组的匝数不同，一次、二次侧感应电动势的大小就不同，从而实现了变压的目的，一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。 当二次侧接上负载时，二次侧电流也产生磁动势，而主磁通由于外加电压不变而趋于不变，随之在一次侧增加电流，使磁动势达到平衡，这样，一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。 三、变压器的主要部件结构作用： (2) 变压器组成部件：器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置（即分接开关，分为无励磁调压和有载调压）、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜、净油器及测温装置等）和出线套管。 (3) 变压器主要部件的作用： （1）铁芯：作为磁力线的通路，同时起到支持绕组的作用。变压器通常由含硅量较高，厚度分别为0.35 mm\0.3mm\0.27 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成铁心分为铁
变压器工作原理: 当一个交流电压U1接到初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停地正、负交替变化，因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一铁芯上的另一端线圈产生感应电动势U2 .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。 理想变压器: 不计一次、二次绕组的电阻和铁耗， 其间耦合系数K=1 的变压器称之为理想变压器 描述理想变压器的电动势平衡方程式为e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 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，则有不计铁芯损失，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关系令K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比） U1/U2=N1/N2 ，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和. https://www.doczj.com/doc/e016644152.html,/view/30130.htm https://www.doczj.com/doc/e016644152.html,/s/blog_4876e83b0100ru0s.html 变压器(transformer)是一种电磁设备，其功能大致可分为以下作用：Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 1可以随意把交流电压值或电流值增加或减少Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 2用作阻抗匹配的设备：变压器可用来匹配不平衡的阻抗。例如某个放大器的输出阻抗是20欧，而接往4欧的扬声器，这时必须用一个变压器以正确的匝数比率来匹配此二个阻抗。Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 3用做信号传输，有些信号要求有电的隔离，这时用变压器就有用了。Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 4用与振荡电路作反馈元件Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 变压器就是利用线圈的互感原理把电压改变。事实上一个电感器的磁场变化可以促使在近距
电磁装置设计原理变压器设计 专业： 班级： 设计者： 学号：
华中科技大学电气与电子工程学院 一、变压器设计综述及其基本原理 变压器是一种静止电机，由绕在共同铁芯上的两个或者两个以上的绕组通过交变的磁场而联系着。用以把某一种等级的电压与电流转换成另外一种等级的电压与电流。其用途是多方面的，十分广泛的应用在国民经济的各个领域。在电力系统中，通常要将大功率的电能输送到很远的地方去，利用低电压大电流的传输是有困难的，一方面，电流大引起的输电线损耗很大；另一方面，电压的下降也会使电能无法传送出去。因此需要用升压变压器将发电机端电压升高，而经过高压传输线到达用户端所在城市后，再利用降压变压器将电压降低，方便用户使用。 二、设计步骤 1、根据设计仟务书确定各原始技术数据； 2、计算铁心柱直径、铁芯柱和铁轭截面； 3、绕组尺寸计算； 4、绕组的确定及相关计算； 5、绕组的绝缘设计； 6、绝缘半径计算； 7、铁芯重量计算；
8、性能计算； 9、温升计算； 10、主要部件价格计算。 三、设计内容 已知参数有： 额定容量 500n S kVA =； 额定电压 10kV/0.4kV （高压绕组5±％分接头）； 额定频率 f ＝50Hz ； Dy11连接模式； 高压侧：1110N N U U kV ?==； 128.8675()N I A = =线电流； 116.6667()N I ?= =相电流 低压侧：20.4()N U kV =线电压 2230.94()N U V ?= =相电压 22721.6878N N I I A ?== = （1）技术条件 名称：变压器 绝缘材料耐热等级：H 级(145℃) 容量：500kVA 电压比：10±5%/0.4kV
反激变压器设计原理.txt我这人从不记仇，一般有仇当场我就报了。没什么事不要找我，有事更不用找我！就算是believe中间也藏了一个lie！我那么喜欢你，你喜欢我一下会死啊?我又不是人民币，怎么能让人人都喜欢我？反激变压器设计原理 默认分类 2008-01-21 11:16 阅读273 评论1 字号：大大中中小小一节. 概述. 反激式(Flyback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名.离线型反激式转换器原理图如图. 一、反激式转换器的优点有: 1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求. 2. 转换效率高,损失小. 3. 变压器匝数比值较小. 4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求. 二、反激式转换器的缺点有: 1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下. 2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大. 3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂. 第二节. 工作原理 在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)中, 变压器" T "有隔离与扼流之双重作用.因此" T "又称为Transformer- choke.电路的工作原理如下: 当开关晶体管 Tr ton时,变压器初级Np有电流 Ip,并将能量储存于其中(E = LpIp / 2).由于Np与Ns极性相反,此时二极管D反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Tr off 时,由楞次定律 : (e = -N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2. 由图可知,导通时间 ton的大小将决定Ip、Vce的幅值: Vce max = VIN / 1-Dmax VIN: 输入直流电压 ; Dmax : 最大工作周期 Dmax = ton / T 由此可知,想要得到低的集电极电压,必须保持低的Dmax,也就是Dmax＜0.5,在实际应用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN. 开关管Tr on时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip为: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故当Io一定时,匝比 n的大小即决定了Ic的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等 NpIp = NsIs而导出. Ip亦可用下列方法表示:
一.变压器的工作原理 变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件 1.变压器 ---- 静止的电磁装置 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 电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。 变压器原理图（图3.1.2） 与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组 与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组 设 一次绕组的二次绕组的 电压相量 U1 电压相量 U2 电流相量 I1 电流相量 I2 电动势相量 E1 电动势相量 E2 匝数 N1 匝数 N2 同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为φm ,该磁通量称为主磁通 请注意图3.1.2 各物理量的参考方向确定。 2.理想变压器 不计一次、二次绕组的电阻和铁耗， 其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器 描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 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关系 令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则 二.变压器的结构简介 1.铁心 铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 铁心分为铁心柱和铁轭俩部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用 铁心结构的基本形式有心式和壳式两种 心式变压器结构示意图(图3.1.6) 2.绕组 绕组是变压器的电路部分， 它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成 变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理（如上图）：当一次侧绕组上加上电压ú1时，流过电流í1，在铁芯中就产生交变磁通?1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势é1，é2，感应电势公式为：E=4.44f N?m 式中：E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数 ?m--主磁通最大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻
第1章 变压器的基本知识与结构 1、1变压器的基本原理与分类 一、变压器的基本工作原理 变压器就是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组与副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 dt d N e Φ-=11 dt d N e Φ-=22 则 k N N e e u u ==≈212121 变比k:表示原、副绕组的匝数比,也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比,就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器与三相变压器; 按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器与自耦变压器; 按铁心结构分类:心式变压器与壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器; 按冷却介质与冷却方式分类:油浸式变压器与干式变压器等; 按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器与特大型变压器。
三相油浸式电力变压器的外形,见图1,铁心与绕组就是变压器的主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。 1、2电力变压器的结构 一、铁心 1、铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0、35～0、5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能,减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。 2、铁心形式 铁心就是变压器的主磁路,电力变压器的铁心主要采用心式结构 。 二、绕组 1、绕组的材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。
变压器 第一节变压器的工作原理、分类及结构 一、结构 1．铁心 如图，分铁心柱、磁轭两部分。 材料：0.35mm的冷轧有取向硅钢片，如：DQ320，DQ289，Z10，Z11等。 工艺：裁减、截短、去角、叠片、固定。 2．绕组 分同心式和交叠式两大类。 交叠式如右图。 同心式包括圆筒式、连续式、螺旋式等，见上图。 材料：铜（铝）漆包线，扁线。 工艺：绕线包、套线包。 3．其它部分 油箱（油浸式）、套管、分接开关等。
4．额定值 额定容量S N 额定电压U 1N U 2N 额定电流I 1N I 2N 对于单相变压器，有N N N N N I U I U S 2211== 对于三相变压器，有N N N N N I U I U S 221133== 注意一点：变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕组接额定电压的电源，二次绕组开路时的线电压。 [讨论题]一台三相电力变压器，额定容量1600kV A ，额定电压10kV/6.3kV ，Y ,d 接法，求一次绕组和二次绕组的额定电流和相电流。 自己看[例3-1]。
总结：熟悉变压器额定值的规定。 二、变压器的工作原理 按照上图规定变压器各物理量的参考方向，有 dt d N e dt d N e φφ2211,-=-= 定义变比 2 1 21N N E E k = = 工作原理： （1） 变压器正常工作时，一次绕组吸收电能，二次绕组释放电能； （2） 变压器正常工作时，两侧绕组电压之比近似等于它们的匝数之比； （3） 变压器带较大的负载运行时，两侧绕组的电流之比近似等于它们匝数的反比； （4） 变压器带较大的负载运行时，两侧绕组所产生的磁通，在铁心中的方向相反。 总结：牢记变压器的四条原理。 第二节 单相变压器的空载运行 一、空载运行时的物理情况 如图，变压器一次绕组接额定电压，二次绕组开路，称为变压器空载运行。此时，变压器一次绕组流过一个很小的电流，称为空载电流i 0，大约占额定电流的2%~5%，因此空载时变压器的铜损耗是很小的。为什么？ 又， 11144.4N f E U m Φ=≈