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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。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,称为二次绕组一次绕组、二次绕组的参数名词电压相量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补充变压器工作原理: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。不计一次、二次绕组的电阻和铁耗,
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从能量观点来看,变压器原边线圈从电源吸取的功率P1应等于副边线圈的输出功率P2(忽略变压器的线圈电阻和磁通的传递损耗),即:P1=P2或I1U1=I2U2由此可见,变压器原边、副边的电流比与他们的匝数比或电压比成反比。例如一台变压器的匝数N1<N2,是升压变压器,则电流I1>I2;如果绕组匝数N1>N2为降压变压器,则电流I2>I1。也就是说,电压高的一边电流小,而电压低的一边电流大。
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由于硅钢在交变磁场中的损耗很小,所以变压器主要都是采用硅钢片来作磁性材料。硅钢片可分为热轧和冷轧两类,冷轧硅钢带由于具有较高的导磁系数和较低的损耗,因此用来制作变压器具有体积小、重量轻、效率高的优势。热轧硅钢带的性能则略逊于冷轧硅钢带。普通的EI型变压器是将硅钢板冲制成0.35–0.5mm厚的E型和I型片子,经过热处理后再插入绕组线包内,这类铁芯以使用热轧硅钢片居多(含硅量很高的硅钢片型号为D41、D42、D43、D301)。环型和C型变压器的铁芯则是采用冷轧硅钢带经卷绕而成形,其中C型变压器系经热处理浸漆后再切开制成。
按中性点缘方式分类。变压器按中性点缘方式可分为全缘变压器和分级缘变压器。所谓全缘是指星形接线变压器中性点的缘水平与三相出线的缘水平相同,例如60kV及以下电压等级的变压器中性点缘即采用这种方式。所谓分级缘是指中性点的缘水平低于三相出线的缘水平,例如110kV电压等级的变压器中性点采用35kV的缘水平,220kV电压等级的变压器中性点采用110kV的缘水平。采用分级缘后,因变压器内缘的尺寸缩小,变压器的尺寸可以相应地缩小,造价也降低很多。
变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。用做变压器的铁芯,一般选用 0.35mm 厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形。