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变压器的结构与原理图解(图文)

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-01-08 21:46:13

变压器的内部结构比复杂,但就其结构组成来说,变压器的基本结构部件是铁心和绕组,这二个主要部件组成了变压器的器身,不同类型的变压器,还会有绝缘套管,储油柜、气体继电器和安全气道等附件。

一、变压器的结构

变压器的基本结构部件是铁心和绕组,由它们组成变压器的器身。为了改善散热条件,大、中容量变压器的器身浸入盛满变压器油的封闭油箱中,各绕组与外电路的连接则经绝缘套管引出。

为了使变压器安全可靠地运行,还设有储油柜、气体继电器和安全气道等附件。

(一)铁心

铁心既作为变压器的磁路;又作为变压器的机械骨架。为了提高导磁性能、减少交变磁通在铁心中引起的损耗,变压器的铁心都采用厚度为0.35-0.5mm的电工钢片叠装而成。电工钢片的两面涂有绝缘层,起绝缘作用。大容量变压器多采用高磁导率、低损耗的冷轧电工钢片。

电力变压器的铁心一般都采用心式结构,其铁心可分为铁心柱(有绕组的部分)和铁轭(联接两个铁心柱的部分)两部分。绕组套装在铁心柱上,铁轭使铁心柱之间的磁路闭合。在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时,多采用交叠式装配,使各层的接缝不在同一地点,这样能减少励磁电流,但缺点是装配复杂,费工费时。在一般变压器中,铁心柱截面采用外接圆的阶梯形。只有当变压器容量很小时才采用方形。

交流磁通在铁心中会引起涡流损耗和磁滞损耗,使铁心发热。在大容量变压器的铁心中,往往设置油道。铁心浸在变压器油中,当油从油道中流过时,可将铁心中的热量带走。

变压器的结构与原理图解

(二)绕组

绕组是变压器的电路部分,用来传输电能,一般分为高压绕组和低压绕组。接在较高电压上的绕组称为高压绕组;接在较低电压上的绕组称为低压绕组。从能量的变换传递来说,接在电源上,从电源吸收电能的绕组称为原边绕组(又称一次绕组或初级绕组);与负载连接,给负载输送电能的绕组称副边绕组(又称二次绕组或次级绕组)。绕组一般是用绝缘的铜线绕制而成。高压绕组的匝数多、导线横截面小;低压绕组的匝数少、导线横截面大。

为了保证变压器能够安全可靠的运行以及有足够的使用寿命,对绕组的电气性能、耐热性能和机械强度都有一定的要求。绕组是按照一定规律连接起来的若干个线圈的组合。根据高压绕组和低压绕组相互位置的不同,绕组结构型式可分为同心式和交叠式两种。同心式绕组是将高压绕组和低压绕组同心地套装在铁心柱上。

为了绝缘方便,低压绕组紧靠着铁心,高压绕组则套装在低压绕组的外面,两个绕组之间留有油道。油道一是作为绕组间的绝缘间隙;二是作为散热通道,使油从油道中流过冷却绕组。在单相变压器中,高、低压绕组均分为两部分,分别套装在两铁心柱上,这两部分可以串联或并联;在三相变压器中属于同一相的高、低压绕组全部套装在同一铁心柱上。同心式绕组的结构简单、制造方便,心式变压器一般都采用这种结构。

交叠式绕组是将高压绕组和低压绕组分成若干线饼,沿着铁心柱交替排列而构成。为了便于绝缘和散热,高压绕组与低压绕组之间留有油道并且在最上层和最下层靠近铁轭处安放低压绕组。交叠式绕组的机械强度高,引线方便,壳式变压器一般采用这种结构。

变压器的结构与原理图解

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