电机学变压器基础知识详解

变压器基础知识变压器是一种电气设备，主要用于改变交流电的电压。

它是电力系统中非常重要的组成部分，广泛应用于发电、输电和配电系统中。

一、基本原理变压器的基本原理是电磁感应。

当交流电通过一个线圈时，会在线圈中产生一个交变磁场。

当另一个线圈靠近时，这个交变磁场会感应出电动势，从而在第二个线圈中产生电流。

这样，交流电的电能就被从第一个线圈传递到第二个线圈，实现了电压的变换。

二、结构组成变压器主要由两个线圈和一个铁芯组成。

铁芯通常由硅钢片叠压而成，用于增强磁路，减小磁通漏磁。

两个线圈分别称为原线圈和副线圈。

原线圈接入电源，副线圈则输出电压。

原线圈和副线圈之间通过磁场相互耦合，形成了电压变换的效果。

三、工作原理变压器的工作原理可以分为两种模式：步进模式和连续模式。

1. 步进模式：在步进模式下，变压器的输入和输出电压是以不连续的形式变化的。

当原线圈电流变化时，磁场也会随之变化，从而引起副线圈中的电动势变化，最终导致输出电压的变化。

2. 连续模式：在连续模式下，变压器的输入和输出电压是以连续的形式变化的。

当原线圈电流变化时，磁场也会相应地变化，但副线圈中的电动势不会立即变化，而是随着时间的推移逐渐变化，从而实现输出电压的稳定。

四、类型分类根据用途和结构的不同，变压器可以分为很多不同的类型。

常见的变压器类型包括：配电变压器、互感器、自耦变压器等。

1. 配电变压器：用于将高压输电线路的电压降低到适合家庭、工业和商业用电的电压。

2. 互感器：主要用于测量、保护和控制电力系统中的电流和电压。

3. 自耦变压器：在自耦变压器中，原线圈和副线圈是通过共用一部分线圈实现的，这种类型的变压器常用于电力系统中的电压调节。

五、应用领域变压器在电力系统中起着至关重要的作用。

它们被广泛应用于发电厂、变电站和配电系统中。

1. 发电厂：发电厂通过变压器将发电机产生的高电压变成适合输送的电压，然后送入输电系统。

2. 变电站：变电站是电力系统中的重要节点，变压器在变电站中用于升压、降压、分配电能等功能。

变压器 编稿：小志【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。

2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。

3．知道升压变压器、降压变压器概念。

4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。

5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。

6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。

7．会计算电能输送的有关问题。

8．了解科学技术与社会的关系。

【要点梳理】要点一、 变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。

2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。

如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。

如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。

由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。

（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。

（3）变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用。

要点二、 理想变压器的规律 1．理想变压器没有漏磁（磁通量全部集中在铁芯内）和发热损失（原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计）的变压器，即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。

变压器基本知识变压器是一种电力设备，用于改变交流电的电压。

它是电力系统中不可或缺的一部分，广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。

本文将从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍变压器的基本知识。

一、变压器的基本原理变压器的基本原理是利用电磁感应的原理，通过交变磁场的作用，将输入端的交流电能转换为输出端的交流电能，并且改变了电压的大小。

变压器的工作基于法拉第电磁感应定律，即磁场的变化会引起绕组中感应电动势的变化。

二、变压器的结构构造变压器主要由铁心和绕组组成。

铁心是由硅钢片叠压而成，用于提高磁路的磁导率和减小磁通损耗。

绕组则分为输入绕组和输出绕组，通过绕制在铁心上的线圈实现电能的转换。

三、变压器的工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应的相互作用。

当输入绕组通过交流电时，会在铁心中建立一个交变磁场，进而感应输出绕组中的电动势。

根据电磁感应定律，当输出绕组的匝数较大时，输出电压就会降低；反之，当输出绕组的匝数较小时，输出电压就会升高。

四、变压器的应用领域变压器广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。

在电力输配电中，变压器起到调节电压的作用，将高电压输电线路上的电能通过变压器降压为适合家庭和工业用电的低电压。

在电力变换中，变压器用于将交流电转换为直流电，满足不同电器设备的供电需求。

在电力传输中，变压器则用于提高输电效率，减小线路损耗。

总结：本文从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍了变压器的基本知识。

变压器作为电力系统中不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。

希望通过本文的介绍，读者能够对变压器有更深入的了解，并能够在实际应用中灵活运用变压器的知识。

变压器的基础知识一.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。

二.结构：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。

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。

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。

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。

三.额定值额定值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。

额定值通常标注在变压器的铭牌上。

变压器的额定值主要有：1.额定容量SN额定容量是指额定运行时的视在功率。

以VA、kVA或MVA表示。

由于变压器的效率很高，通常一、二次侧的额定容量设计成相等。

2.额定电压U 1N 和U 2N正常运行时规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压U 1N 。

二次侧的额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。

额定电压以V 或kV 表示。

《变压器》讲义一、变压器的基本概念在我们日常生活和工业生产中，电的应用无处不在。

而变压器，作为电力系统中至关重要的设备，起着改变电压大小的关键作用。

简单来说，变压器就是一种利用电磁感应原理，将一种交流电压转换成另一种交流电压的电气设备。

它由铁芯和绕在铁芯上的两个或多个绕组组成。

变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。

当交流电流通过一个绕组（称为初级绕组）时，会在铁芯中产生交变的磁通。

这个交变磁通会穿过另一个绕组（称为次级绕组），从而在次级绕组中感应出电动势。

如果次级绕组的匝数与初级绕组不同，那么输出的电压就会相应地改变。

二、变压器的分类变压器的种类繁多，按照不同的分类方式可以分为多种类型。

1、按用途分类电力变压器：用于电力系统中，将发电厂发出的电能升压输送到远距离的用电地区，然后再降压分配给用户。

特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等，用于特殊的工业场合。

仪用变压器：包括电压互感器和电流互感器，用于测量和保护电路。

2、按相数分类单相变压器：适用于单相交流电路。

三相变压器：用于三相交流电路。

3、按绕组数量分类双绕组变压器：具有一个初级绕组和一个次级绕组。

三绕组变压器：有三个绕组，可以实现多种电压变换。

4、按冷却方式分类油浸式变压器：将铁芯和绕组浸泡在绝缘油中，以提高散热效果。

干式变压器：依靠空气自然冷却或风机冷却，无需绝缘油。

三、变压器的结构变压器的结构主要包括铁芯、绕组、绝缘材料、油箱、冷却装置等部分。

1、铁芯铁芯是变压器的磁路部分，通常由硅钢片叠成。

硅钢片具有良好的导磁性能和较低的磁滞损耗，能够有效地减少铁芯中的磁通损失。

2、绕组绕组是变压器的电路部分，一般用铜线或铝线绕制而成。

初级绕组和次级绕组按照一定的规律绕在铁芯上，以实现电磁感应。

3、绝缘材料为了保证绕组之间、绕组与铁芯之间的绝缘性能，需要使用各种绝缘材料，如绝缘纸、绝缘油等。

4、油箱油箱用于存放变压器油，同时也起到散热和保护铁芯、绕组的作用。

变压器第一节变压器的构造一、变压器的用途和种类变压器是利用互感原理工作的电磁装置，它的符号如图11-1所示，T是它的文字符号。

1．变压器的用途：变压器除可变换电压外，还可变换电流、变换阻抗、改变相位。

2．变压器的种类：按照使用的场合，变压器有电力变压器、整流变压器、调压变压器输入、输出变压器等。

二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和线圈两部分构成。

铁心是变压器的磁路通道，是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便减少涡流和磁滞损耗。

按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图11-2(a)、(b)所示。

线圈是变压器的电路部分，是用漆色线、沙包线或丝包线绕成。

其中和电源相连的线圈叫原线圈(初级绕组)，和负载相连的线圈叫副线圈(次级绕组)。

第二节变压器的工作原理一、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图11-3所示。

1．变换交流电压原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。

设原线圈匝数为N1，副线圈匝数为N2，磁通为 ，感应电动势为图11-1 变压器的符号图11-2 心式和壳式变压器tN E t N E ∆∆=∆∆=ΦΦ2211 ， 由此得2121N N E E =忽略线圈内阻得K N N U U ==2121 上式中K 称为变压比。

由此可见：变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。

如果N 1 < N 2，K < 1，电压上升，称为升压变压器。

如果N 1 > N 2，K >1，电压下降，称为降压变压器。

2．变换交流电流根据能量守恒定律，变压器输出功率与从电网中获得功率相等，即P 1 = P 2，由交流电功率的公式可得U 1I 1 cos ϕ1= U 2I 2 cos ϕ2式中cos ϕ1——原线圈电路的功率因数；cos ϕ2——副线圈电路的功率因数。

第1章变压器的基本知识及结构Ch1.1 变压器的基本工作原理1.1.1 变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应原理来改变电压和传递能量的。

掌握变比k的计算：高低压侧一相的匝数比，或电压比，或感应电势之比（P3下方、P4上方的几个公式），通常大于1。

1.1.2 变压器的分类变压器的分类：重点掌握按相数、绕组数、铁芯结构、调压方式、冷却介质和冷却方式分类，此外，三相变压器按磁路系统可分为三相心式变压器和三相组式变压器（详见3.2节）。

Ch1.2 大型电力变压器的结构铁芯和绕组为主要部件，合称器身，放在油箱内部。

1.2.1 铁芯铁芯是变压器的磁路部分。

铁芯的材料：硅钢片，其作用在于提高磁路的导磁性能，减小铁芯中的磁滞、涡流损耗，即减少发热。

硅钢片的两面涂有绝缘漆。

1.2.2 绕组绕组是变压器的电路部分，包括铜、铝两种导线。

为了便于绝缘，低压绕组靠近铁芯柱，高压绕组套在低压绕组外面（针对双绕组变压器），两个绕组之间留有油道。

1.2.3 油箱及其他附件须掌握以下各部件的名称．．．．。

．．，并了解其大致作用油箱：用于盛装变压器油。

变压器油起的是绝缘和冷却的作用。

储油柜（又名“油枕”）：其作用是减少变压器油与外界空气的接触面积，减小变压器油受潮和氧化的概率。

储油柜上装有吸湿器，吸湿器内有硅胶，用来过滤进入其中的空气中的杂质和水分。

硅胶干燥状态下为蓝色，吸潮饱和后呈粉红色，可再生。

分接开关：用来切换分接头，起到调压的作用。

分接开关分为无载调压（或无励磁调压）和有载调压两种。

Ch1.3 变压器的型号和额定值1.3.1 额定值掌握五个常用的额定值之间的关系式：P9的两个公式，必须会灵活应用．．．．（第二个公式中，对于三相变压器，都是电压、电流都是线值．．，功率是三相总功率．．．．．）。

掌握课件第1章P30例1.1（书上没有）1.3.2 型号结合P9表1.1识别变压器的型号，例如SL9-200／10、SFPL-6300/110、S7-500/10等。

很全的变压器基础知识一、变压器原理及分类1．原理：变压器是借助于电磁感应,以相同的频率，在两个或更多的绕组之间，变换交流电压和电流而传输电能的一种静止电器。

其基本原理是电磁感应原理，即“电生磁，磁生电”的一种具体应用.2．分类：电力变压器——用于输配电系统按用途分特种变压器—-用于特殊用途的变压器1．升压变压器:把发电机电压升高2．降压变压器:把输电电压降低3．联络变压器:联接几个不同电压等级电力变压器又分为的系统4．配电变压器:把电压降到用户所需电压5．厂用变压器:供发电厂本身用电特种变压器：整流变压器，电炉变压器等。

3．符号含义：□□□□□□□□—□/□□—防护代号(一般不标，TH-湿热,TA—干热）高压绕组额定电压等级（kV）额定容量（kVA）设计序号（1、2、3……；半铜半铝加b）调压方式（无励磁调压不标，Z—有载调压）导线材质（铜线不标，L-铝线)绕组数（双绕组不标，S-三绕组,F—双分裂绕组)循环方式(自然循环不标,P—强迫循环）冷却方式（J—油浸自冷，亦可不标，G-干式空气自冷，C—干式浇注绝缘，F—油浸风冷,S—油水冷)相数（D—单相，S—三相）绕组耦合方式（一般不标，O—自耦）4．油浸变压器(电力）的基本组成：变压器主要由下列部分组成：铁心器身绕组引线和绝缘油箱本体（箱盖、箱壁和箱底或上、下节变压器油箱油箱）油箱附件（放油阀门)调压装置——无励磁分接开关或有载分接开关保护装置——储油柜、油位计、安全气道、吸湿器、油温元件、净油器、气体继电器等出线装置高、中、低压套管、电缆出线等二、组件1．压力释放阀1．1用途及工作特点压力释放阀是用来保护油浸电气设备，例如变压器、高压开关、电容器、有载分接开关等的安全装置，可以避免油箱变形或爆裂。

当油浸电气设备内部发生事故时，油箱内的油被气化，产生大量气体，使油箱内部压力急剧升高。

此压力如不及时释放，将造成油箱变形甚至爆裂。

安装压力释放阀，就是油箱压力升高到释放阀的开启压力时，释放阀在2ms内迅速开启，使油箱内的压力很快降低。