变压器基本介绍

变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。

主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。

按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）。

电路符号常用T当作编号的开头.例: T01, T201等。

+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。

它可以变换交流电压、电流和阻抗。

最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成，变压器原理铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。

为了减少铁内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。

一个线圈接交流电源称为初级线圈（或原线圈），另一个线圈接用电器称为次级线圈（或副线圈）。

实际的变压器是很复杂的，不可避免地存在铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等，为了简化讨论这里只介绍理想变压器。

理想变压器成立的条件是：忽略漏磁通，忽略原、副线圈的电阻，忽略铁心的损耗，忽略空载电流（副线圈开路原线圈线圈中的电流）。

例如电力变压器在满载运行时（副线圈输出额定功率）即接近理想变压器情况。

变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。

当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。

原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。

由法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。

式中N1、N2为原、副线圈的匝数。

由图可知U1=-e1，U2=e2（原线圈物理量用下角标1表示，副线圈物理量用下角标2表示），其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，称变压器的变比。

变压器及容量等级及性能参数变压器是电力系统中常用的电力变换设备，用于改变电压和电流的数值，实现电力输送、分配和转换。

根据不同的应用领域和需求，变压器具有不同的容量等级和性能参数。

下面将详细介绍变压器的容量等级和性能参数。

一、容量等级1.低压变压器：低压变压器通常用于居民区、工业用电、商业用电等场合，其额定电压一般在1000V以下。

低压变压器按照容量等级可以分为以下几种：-小型变压器：容量在1-250kVA之间，常用于个别家庭、小型商铺等场所；-中型变压器：容量在250-1000kVA之间，常用于居民楼、小型工业企业等场所；-大型变压器：容量在1000kVA以上，常用于大型工业厂区、商业综合体、机关、学校等场所。

2.高压变压器：高压变压器一般用于输电和配电系统中，其额定电压可达到110kV以上。

高压变压器按照容量等级可以分为以下几种：-小型变压器：容量在1-20MVA之间，常用于中小型工业企业、地铁、医院等场所；-中型变压器：容量在20-100MVA之间，常用于城市配电网、大型工业企业等场所；-大型变压器：容量在100MVA以上，常用于电网的主变压器、变电站等场所。

二、性能参数1.额定容量：变压器的额定容量是指变压器能够持续工作的最大容量，单位通常为千伏安（kVA）。

额定容量是选择变压器的重要参数之一，需要根据实际负载需求来确定。

2.额定电压比：变压器的额定电压比是指变压器的一次侧（高压侧）与二次侧（低压侧）的额定电压之间的比值。

例如，220kV/110kV的变压器，额定电压比为2、额定电压比决定了变压器的变压倍率，选择合适的额定电压比能够满足电力系统的需求。

3.短路阻抗：变压器的短路阻抗是指在额定电压、额定频率下，变压器一侧短路时，通过短路点的电流与瞬时短路电压之比。

短路阻抗是衡量变压器性能的重要指标，它能够反映变压器的电流传输能力和电源事件的持续能力。

4.损耗：变压器的损耗分为无负荷损耗和负载损耗。

电力变压器手册1. 简介电力变压器是一种用来改变交流电电压的装置，广泛应用于电力系统中。

本手册将详细介绍电力变压器的原理、结构、分类、选型、使用和维护等相关内容。

2. 原理电力变压器的工作原理是基于电磁感应。

通过在一侧绕制主线圈（或称原线圈），在另一侧绕制副线圈，通过电磁感应作用实现电压的升降。

2.1 电压变换原理当主线圈中通有交流电时，由于交变电流的变化，产生的磁场也会随之变化。

这个变化的磁场通过变压器的铁芯传递给副线圈，从而在副线圈中诱导出交变电动势。

根据电磁感应的原理，如果主线圈中的匝数比副线圈中的匝数多，则副线圈中产生的电压将高于主线圈中的电压；反之，如果主线圈中的匝数比副线圈中的匝数少，则副线圈中产生的电压将低于主线圈中的电压。

2.2 能量传递原理电力变压器将能量从一侧传递到另一侧，实现电压和电流的变换。

原线圈中的电能通过磁场传递到铁芯中，再由铁芯传递到副线圈，最终转化为副线圈中的电能。

3. 结构与分类电力变压器通常由铁芯、线圈和冷却系统等部分组成。

根据用途和结构的不同，电力变压器可分为多种类型，主要包括：3.1 功率变压器功率变压器是用来调节电力系统中电压的变压器。

它能够将高压电变成低压电，或将低压电变成高压电。

3.2 隔离变压器隔离变压器用于电源隔离和信号隔离等场合。

它的主要功能是保护电气设备，防止电压的突变对设备造成损害。

3.3 自耦变压器自耦变压器是一种将电压降低或升高一个固定值的变压器。

它的特点是主线圈和副线圈共享一部分匝数，从而实现电压的变换。

4. 选型与使用在选取电力变压器时，需要考虑多个因素，包括功率要求、电流负载、温升要求等。

以下是选型与使用电力变压器时需要注意的几个要点：4.1 负载能力电力变压器的负载能力是指变压器在一定时间内可以承受的最大负荷。

根据实际需要确定变压器的负载能力，以保证正常运行。

4.2 效率电力变压器的效率是指变压器输入功率和输出功率的比值。

高效率的变压器可以减少能源浪费，提高电力系统的运行效率。

变压器的相关知识介绍1、变压器是将某一种电压、电流、相数的交流电能转变成另一种电压、电流、相数的交流电能的电器。

2、变压器的基本原理和额定数据：（1）变压器在电能输送过程中、分配中的地位示意图：发电机——升压变压器————高压输电线——降压变压器——配电变压器——用户(2)工作原理：变压器的工作原理是建立在电磁感应原理的基础上，通过电磁感应在绕组间突现电能的传递任务。

在闭合的铁心上绕有两组绕组，接受电能的一侧叫做一次侧绕组，输出电能的一侧叫做二次侧绕组：E1/E2=W1/W2，式中 E1——一次侧绕组感应电动势：E2——二次侧绕组感应电动势：W1——一次侧绕组的匝数：W2——二次侧绕组的匝数：若忽略绕组本身压降，则可认为U1=E1，U2=E2，所以：U1/U2=E1/E2=W1/W2，这个关系说明了一，、二次侧电压之比近似等于一、二次绕组匝数之比，这个比值就是变压器的的变比。

3、变压器通过电磁耦合关系将一次侧的电能输送到二次侧，假如绕组没有漏磁（是没有经过铁心而闭合的那部分磁通），功率输送过程中又没有损耗的话，由能量守恒定律可知输出的功率应该等于输入的功率，即：U2I2=U1I1或I1/I2=U2/U1=W2/W1，即变压器的一二次侧电流之比等于一二次侧绕组匝数的反比。

在容量一定的条件下，一台变压器如果工作电压设计的越高，绕组匝数就要绕的越多，通过绕组内的电流越小，导线的截面可选的越细，反之工作电压设计的越低，绕组匝数就越小，通过绕组的电流则越大，导线截面就要选的越粗。

4、变压器的分类;（1）按相数分为：单相电力变压器、三相电力变压器；前者多为小容量的变压器，后者多是较大容量的变压器。

（2）按绕组数目分为：单圈式（自耦变压器）、双圈式（一般中小型电力变压器）及多圈式（电源变压器）。

（3）按耦合的介质分为:空心变压器和铁心变压器，目前大多数为铁心变压器。

（4）按铁心的结构分为心式、壳式，壳式变压器的铁轭包在绕组外面，导热性能好，制造工艺复杂，除了很小的电源变压器外已很少使用。

主导产品基础知识篇第一章变压器基础知识介绍一、油浸式电力变压器基础知识（一）、什么是变压器变压器是根据电磁感应原理制造出来的能够输送电能、改变电压、但不改变频率的一种静止的电器。

（二）、变压器的分类根据使用对象分类：1、电力变压器：将一个电力系统的交流电压和电流值变位另一个电力系统的不同电压和电流值借以输送电能的变压器。

2、配电变压器：指容量较小、由较高电压降到最后一级配电电压，直接做配电用的电力变压器。

3、变流变压器：在直流输电系统中向变流器供电的电力变压器，也属于工业用变压器。

4、试验变压器：供各种电气设备和绝缘材料做电气绝缘性能试验用的变压器，也属于工业用变压器。

5、用于不同工业的专业变压器，如：电炉变压器、整流变压器、牵引变压器、启动变压器、矿用变压器、防爆变压器、船用变压器6、电力变压器根据使用要求不同或本身结构上的差异，又可分为：（1）油浸式变压器：铁心和绕组都浸入油中的变压器。

（2）液体浸渍式变压器：采用非矿物油、人工合成的绝缘液体作为冷却介质的变压器。

（3）气体绝缘变压器：采用人工合成的某种气体做为冷却和绝缘介质的变压器。

（4）干式变压器：用铁心和绕组都不浸入绝缘液体中的变压器。

7、按结构和使用要求分：（1）密封式变压器：变压器内部介质和外部大气相隔绝，避免互相交换，属一种非呼吸式变压器。

（2）双绕组变压器：只包括高、低压两绕组的变压器。

（3）多绕组变压器：每相上有两个以上绕组，分别连接到电压等级不同的线路上的变压器。

常见的为三绕组变压器，即有高、中、低三个绕组。

（4）有载调压变压器：装有有载调压分接开关，能在负载下进行调压的变压器。

（5）无励磁调压变压器：装有无励磁分接开关且只能在无励磁情况下进行调压的变压器。

（6）串联变压器：也叫增压变压器，是具有一个改变线路电压的串联绕组和一个励磁绕组的变压器。

（7）联络变压器：变电站或电厂用以联结两个电压不同的输电系统，并可按电力潮流的变化，每侧都可以做为一次或二次侧使用的变压器，包括自耦变压器和多绕组变压器。

变压器的作用、种类和工作原理一、变压器的用途和种类1.变压器的用途变压器是一种能将某一种电压电流相数的交流电能转变成另一种电压电流的交流电能的电器。

在生产和生活中，经常会用到各种高低不同的电压，如工厂中常用的三相异步电动机，它的额定电压是380V或220V；照明电路中要用220V；机床照明，行灯等只需要36V、24V甚至更低的电压；在高压输电系统中需用UOkV、220kV以上的电压输电。

如果我们用很多电压不同的发电机来供给这些负载，不但不经济、不方便，事实上也不可能办到。

为了输配电和用电的需要，就要使用变压器把同一交流电压变换成频率相同的不同等级的电压，以满足不同的使用要求。

变压器不仅用于改变电压，还可以用来改变电流（如变流器、大电流发生器等）、改变相位（如改变线圈的连接方法来改变变压器的极性或组别）、变换阻抗（电子电路中的输人、输出变压器）等。

总之，变压器的作用很广，它是输配电系统、用电、电工测量、电子技术等方面不可缺少的一项重要电气设备。

2.变压器的种类变压器的钟类很多，按相数可分为单相、三相和多相变压器（如ZSJK、ZSGK、六相整流变压器）。

按结构型式可分为芯式和壳式。

按用途可分为如下几类：（1）电力变压器，这是一种在输配电系统中使用的变压器，它的容量可由十万千伏安到几十万千伏安，电压由儿百万伏到几十万伏。

（2）特殊电源变压器，如电焊变压器。

（3）量测变压器，如各种电流互感器和电压互感器。

（4）各种控制变压器。

二、变压器的工作原理变压器的基本工作原理是电磁感应原理。

图3-1所示是一个最简单的单相变压器。

其基本结构是在闭合的铁芯上绕有两个匝数不等的绕组（又称线圈）所组成。

在绕组之间、铁芯和绕组之间均相互绝缘，铁芯由硅钢片叠成。

图3-1单相变压器工作原理现将匝数Wl的绕组与电源相连，称该绕组为原绕组或初级绕组。

匝数为W2的绕组通过开关K与负载相连，称为副绕组或次级绕组。

当合上开关K,把交流电压UI加到原绕线Wl上后，交流电流11,流入该绕组就产生励磁作用，在铁芯中产生交变的磁通①不仅穿过原绕组，同时也穿过副绕组，它分别在两个绕组中引起感应电动势。

变压器的构造与工作原理变压器是一种利用电磁感应原理来变换交流电压和电流的电器设备。

它主要由铁心、线圈和外壳等构成。

下面将详细介绍变压器的构造和工作原理。

1.构造：（1）铁心：变压器的铁心通常采用高导磁性能的软磁材料，如硅钢片。

它将空气磁场集中，提高磁路的磁通密度，以增加变压器的效率。

（2）线圈：变压器的线圈包括两个部分，主线圈和副线圈。

主线圈通常连接到电源上，用于输入电能；副线圈通常连接到负载上，用于输出电能。

线圈由导电材料制成，通常是绝缘铜线。

（3）外壳：外壳是变压器的外部保护部分，通常由金属材料制成，具有防护、散热等功能。

2.工作原理：（1）变压器基本原理：变压器利用电磁感应原理工作。

当主线圈通电时，由于通过主线圈的电流在铁心中产生磁场，磁场会产生磁通（磁力线）。

（2）磁感应原理：根据法拉第电磁感应定律，在变压器中，当交流电通过主线圈时，它会产生变化的磁场。

而这个变化的磁场会先通过铁心再通过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势。

（3）变压器的运算原理：变压器转换电压的原理是基于励磁电流和互感。

即主线圈中的电流产生一个磁通，而这个磁通又能感应副线圈中的电动势，从而产生输出电压和电流。

（4）变比：根据变压器的运算原理，变压器的变比是主线圈和副线圈的匝数之比。

当主线圈的匝数大于副线圈时，变压器为升压变压器；反之，为降压变压器。

变压器的变比决定了输入电压和输出电压之间的关系。

变压器的工作过程：首先，交流电源的电流流过主线圈，产生电流的磁场。

磁场穿过铁心，再穿过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势。

副线圈中的感应电动势会导致电流的流动，从而产生输出电压和电流。

根据变压器的变比，输出电压可以是输入电压的升压或降压。

总结：变压器通过改变交流电的电压和电流来实现电能的传输和分配。

它的构造包括铁心、线圈和外壳等部分，而工作原理是基于电磁感应原理实现的。

变压器的工作过程是通过主线圈产生磁场，进而在副线圈中产生感应电动势，实现电能的输入和输出。

变压器工作原理及详细介绍变压器是一种用来调整交流电压大小的电气设备。

它由两个或多个线圈组成，通过变换绕组之间的绕组比例来调整输入电压和输出电压之间的关系。

变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。

变压器的基本结构包括铁芯和两个或多个绕组。

铁芯由铁心和绝缘材料构成，可以提供一个低磁阻路径来引导磁场。

绕组则是由绝缘导线组成的线圈，其中一个绕组称为主绕组，与输入电源相连，另一个绕组称为副绕组，与输出负载相连。

当交流电通过主绕组时，它会在铁芯中产生一个交变磁场。

这个磁场随后会穿过副绕组，并在副绕组中诱导出电动势。

根据法拉第电磁感应定律，诱导电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

变压器中的磁场变化率取决于两个绕组之间的绕组比例。

当绕组比例为N1:N2时，输入电压Vin 与输出电压Vout之间的比例为N1:N2当输入电压加到主绕组上时，根据欧姆定律会在主绕组中形成电流。

这个电流在导线中产生磁场，这个磁场又会通过铁芯产生一个磁通量。

这个磁通量穿过副绕组并引起感应电动势，从而在副绕组上产生电流。

根据法拉第电磁感应定律，这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

当输入电压变化时，主绕组中的电流也会随之变化，从而改变磁通量。

这个变化的磁通量会在副绕组中产生感应电动势，并使副绕组中的电流发生变化。

变压器中的能量传递主要是通过磁场耦合实现的。

主绕组中的电流变化产生一个变化的磁场，这个磁场通过铁芯传递到副绕组中，诱导出一个感应电动势。

如果副绕组接有负载电阻，则感应电动势会驱动电流在负载电阻中流动。

变压器对电能的有效转换依赖于铁芯的特性。

铁芯的导磁系数越高，损耗就越小。

同时，铁芯要具有较高的磁导率，以提高磁场的传导效率。

另外，在变压器的设计中还需要考虑到绕组的材料和线圈的高效布局，以减小电流损耗和电阻损耗。

总之，变压器是基于法拉第电磁感应定律的电气设备，通过调整绕组比例来改变电压大小。

它通过磁场耦合实现能量传递，进而实现电能的转换。