变压器的工作机理详解
变压器是一种基于电磁感应原理的电气设备,其核心功能在于将某一电压等级的交流电能转换为同频率但不同电压等级的交流电能。要深入理解变压器的工作原理,我们可以参考其工作原理示意图。当原边绕组与交流电源相连接时,交流电流会在绕组中流动,进而产生一个与电源电压频率相一致的磁通量。这个交变的磁通量会同时穿过原边绕组和副边绕组,分别在两个绕组中感应出电动势。原边和副边的感应电动势之比,即变比k,可以表示为原、副绕组的匝数之比,也等于原边单相绕组的感应电动势与副边单相绕组的感应电动势之比。通过调整变压器的变比,我们可以改变其输出电压。然而,必须明确的是,变压器并不能改变电能的频率。
变压器在电力系统中的关键作用
变压器工作原理示意图
变压器的多样分类
变压器可以根据不同的标准进行分类:
1. 按冷却方式分类:包括干式(自冷式)变压器和油浸(自冷式)变压器。
2. 按铁芯或线圈结构分类:有芯式变压器(包括插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯等)、壳式变压器(包括插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯等)、环型变压器、金属箔变压器。
3. 按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
4. 按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
干式变压器
油浸式电力变压器
单相变压器
三相变压器
变压器的核心构造
大型电力变压器通常由以下七个部分构成:
1)铁心部分-由硅钢片叠压而成的柱、轭及其夹紧装置组成。
2)绕组部分-包括各相绕组及其联线的引出线。
3)绝缘部分-包括各部件之间以及自身的油、纸绝缘。
4)油箱部分-除油箱本体外,还包括储油柜、支架等。
5) 冷却系统-包括冷却器或散热器、油泵、风扇、联管等。
6)测量仪器-包括信号温度计、电流互感器、油位计等。
7)保护装置-压力释放器、气体继电器、吸湿器等。
其中,前两部分又可称为磁路部分和电路部分,是变压器的基本组成部分。
变压器主要器件示意图
变压器主要器件示意图