常用變壓器的原理和種類大全

　變壓器：是利用繞制在同一鐵心上的兩個匝數(shù)不等的線圈，通過互感耦合關(guān)系來改變電壓，電流和傳送電能的設(shè)備。

　　一、原理

　　變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。初級次級電壓和線圈圈數(shù)間具有下列關(guān)系： U1/U2=N1/N2，電流之比：I1/I2=N2/N1，電功率：P1=P2（多個副線圈時P1=P2+ P3…）

　　變壓器有三種工作狀態(tài)，即：①、改變電壓；②、改變電流；③、改變阻抗。

　　第一種工作狀態(tài)：變壓器可以改變電壓，即通常所說的變壓器；

　　第二種工作狀態(tài)：變壓器可以改變電流，即變流器，也就是電流互感器；

　　第三種工作狀態(tài)：變壓器可以改變阻抗，即線間變壓器、輸出變壓器、匹配變壓器等。

　　變壓器保護常用的有：保護內(nèi)部故障的主保護（瓦斯和差動）。后備保護速斷和過流。還有

　　半絕緣結(jié)構(gòu)的中性點過壓保護（避雷器），油溫報警等

　　瓦斯保護：應(yīng)對變壓器內(nèi)的各種故障以及油面的降低，在大功率的油浸式變壓器差動保護：應(yīng)對變壓器繞組、套管及引出線上的故障

　　后備保護：當主保護因為各種原因沒有動作，在延時很短時間后（延時時間根據(jù)各回路的要

　　求），另一個保護將啟動并動作，將故障回路跳開。

　　二、常用變壓器的種類與特點

　　1.常用變壓器的分類可歸納如下：

　　(1)按相數(shù)分：

　　1)單相變壓器：用于單相負荷和三相變壓器組。 2)三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。

　　(2)按冷卻方式分： 1)干式變壓器：依靠空氣對流進行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。 2)油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強迫油循環(huán)等。

　　(3)按用途分：

　　1)電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。

　　2)儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護裝置。

　　3)試驗變壓器：能產(chǎn)生高壓，對高壓電氣設(shè)備，電器零件，絕緣材質(zhì)進行高壓絕緣強度試驗。

　　4)特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器等。 (4)按繞組形式分：

　　1)雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個電壓等級。

　　2)多繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個電壓等級。

　　3)單（自耦）繞組變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。

　　2.電源變壓器的特性參數(shù)

　?。?）工作頻率

　　變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計和使用，這種頻率稱工作頻率。

　?。?）額定功率

　　在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作，而不超過規(guī)定溫升的輸出功率。

　?。?）額定電壓

　　指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規(guī)定值。

　?。?）電壓比

　　指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負載電壓比的區(qū)別。

　?。?）空載電流

　　變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流?？蛰d電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損

　　耗引起）組成。對于50Hz電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。

　?。?）空載損耗

　　指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分損耗很小。

　?。?）效率

　　指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。

　?。?）絕緣電阻

　　表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。