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變壓器的工作原理是什么?

來源:http://www.sadikart.com/發布時間:2020-04-30點擊次數:載入中...

    變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。那么,你知道原理是什么嗎?

    (1)原理一個鐵心:提供磁通的閉合路徑。兩個繞組:1 次側繞組(原邊)N1,2 次側繞組(副邊)N2。

    (2)工作原理:當1 次繞組接交流電壓后,電流 i0,該電流在鐵心中產生一個交變的主磁通Φ 。Ф 在兩個繞組中分別產生感應電勢 e1 和 e2,e1=-N1dФ /dt  e2=-N2dФ /dt,如果略去繞組電阻和漏抗壓降,則u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2 u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k, k 定義為變壓器的變比。

     變壓器的類型和結構:

    1、類型:除了按以上用途分類外,變壓器還可以按相數/繞組數目/鐵心形式/冷卻方式等特 征分類。按相數分:單相/三相/多相等

按繞組數:雙繞組/自耦/三繞組/多繞組,鐵心形式:心式/殼式,冷卻方式:干式/油浸式等

    2、結構(電力變壓器)變壓器主要部件是繞組和鐵心(器身)。繞組是變壓器的電路,鐵心是變壓器的磁路。二者構成變壓器的核心即電磁部分。除了電磁部分,還有油箱/冷卻裝置/絕緣套管/調壓和保護裝置等部件。

    (1)鐵心:

    型式:心式(結構簡單工藝簡單應用廣泛)/殼式(用在小容量變壓器和電爐變壓 器)。

    材料:一般由0.35mm/0.5mm 冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。

    鐵心交疊:相鄰層按不同方式交錯疊放,將接縫錯開。偶數層剛好壓著奇數層的接縫,從而減少了磁阻,便于磁通流通。

    鐵心柱截面形狀:小型變壓器做成方形或者矩形;大型變壓器做成階梯形。容量 大則級數多。疊片間留有間隙作為油道(縱向/橫向)。

    (2)繞組:

    一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。繞組套裝在變壓器鐵心柱上,低壓繞組在內層,高壓繞組套裝在低壓繞組外層,以便于絕緣。

    (3)油/油箱/冷卻/安全裝置

    器身裝在油箱內,油箱內充滿變壓器油。變壓器油是一種礦物油,具有很好的絕緣性能。變壓器油起兩個作用:①在變壓 器繞組與繞組、 繞組與鐵心及油箱之間起絕緣作用。 ②變壓器油受熱后產生對流, 對變壓器鐵心和繞組起散熱作用。

    油箱有許多散熱油管,以增大散熱面積。為了加快散熱,有的大型變壓器采用內部油泵強迫油循環,外部用變壓器風扇吹風或用自來水沖淋變壓器油箱。這些都是變壓器的冷卻裝置。1 油箱/2 儲油柜/3 氣體繼電器/4 為安全氣道。

    變壓器運行時產生熱量,使變壓器油膨脹,并流進儲油柜中。儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分的 速度。從而減緩了油的變質。故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發出報警信號或切斷電源。如果是嚴重事故,變壓器油大量汽化,油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃,沖出變壓器油箱,避免油箱爆裂。

   

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