有关变压器介绍要点.pdf
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1、有关变压器介绍 第一章 变压器种类和原理 1.1 变压器的原理和种类 变压器几乎在所有的电子产品中都要用到,它原理简单但根据不同的使用场 合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有: 电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁芯形状 一般有 E型和C 型铁芯。 变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合 一起。当一交流电流 (具有某一已知频率 ) 流于其中之一组线圈时, 于另一组线圈 中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁 交链之程度。 大部份的变压器均有固定的铁芯,其上绕有一次与二次的线圈
2、。 基于铁材的 高导磁性, 大部份磁通量局限在铁芯里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程 度之磁耦合。 在一些变压器中, 线圈与铁芯二者间紧密地结合,其一次与二次电 压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此,变压器之匝数比, 一般可作为变 压器升压或降压的参考指标。 由于此项升压与降压的功能, 使得变压器已成为现 代化电力系统之一重要附属物, 提升输电电压使得长途输送电力更为经济,至于 降压变压器,它使得电力运用方面更加多元化,吾人可以如是说,倘无变压器, 则现代工业实无法达到目前发展的现况。 各种电子装备常用到变压器, 理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作; 提供系统中以不同电位操作部份
3、得以电气隔离; 对交流电流提供高阻抗,但对直 流则提供低的阻抗 ; 在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。阻抗其 中之一项重要概念, 亦即电子学特性之一, 其乃预设一种设备, 即当电路组件阻 抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时,其间即使用到一种设备- 变压器。 对于电子装置而言, 重量和空间通常是一项努力追求之目标,至于效率、 安全 性与可靠性, 更是重要的考虑因素。 变压器除了能够在一个系统里占有显著百分 比的重量和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因子中之一要项。因 为上述与其它应用方面的差别,使得电力变压器并不适合应用于电子电路上. 编辑本段变压器技术参数 1.2 常用变压器的
4、种类及特点 一般常用变压器的分类可归纳如下: 1.2.1 按相数分 (1) 单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组。 (2) 三相变压器:用于三相系统的升、降电压。 1.2.2 按冷却方式分 (1) 干式变压器:依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容 量变压器。 (2)(2) 油浸式变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、 强迫油循环等。 (3)1.2.3 按用途分 (4)(1) 电力变压器:用于输配电系统的升、降电压。 (2) 仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置 (3) 试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。 (4)
5、特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。 1.2.4 按绕组形式分 (1) 双绕组变压器:用于连接电力系统中的两个电压等级。 (2) 三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。 (3) 自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变 压器用。 1.2.5 按铁芯形式分 (1) 芯式变压器:用于高压的电力变压器。 (2) 壳式变压器:用于大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用 于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。 编辑本段变压器的比较发烧友对变压器的评价要客观公正,你不能拿一个没 做好的东西作参考而说它不好。 有人说环型变压器容
6、易磁饱和, 那你为什么不去 想办法把它做到不容易磁饱和?而原本通过技术手段是可以做到这一点的。不下 足功夫或者一味地为了省成本,那它当然就容易磁饱和了。 同理,只要你认真制 作,EI型变压器的效率也是能做到很高的。 变压器的品质好坏对声音的影响很大,因为变压器的传输能量与铁芯、线圈 密切关联, 其传递速率对声音的影响起决定性作用。像EI型变压器, 人们通常觉 得它的中频比较厚, 高频则比较纤细, 为什么呢 ?因为它的传输速度相对比较慢。 而环型呢 ?低频比较猛,中高频则又稍弱一点,为什么?因为它传输速度比较快, 但是如果通过有效的结构改变, 你就可以把环型和 EI型都做得非常完美, 所以关 键
7、还是要看你怎么做。 不过至少可以肯定一点的是, R型变压器不是太容易做好。 用它来做小电流的 前级功放和 CD 唱机电源还可以, 如果用来做后级功放的电源, 则有比较严重的缺 陷。因为 R 型变压器本身的结构形式不太容易改变,而环型和EI型则相对容易通 过改变结构来达到靓声目的。采用R型变压器制作的功率放大器电源,通常声音 很板结而匮乏灵气,低频往往没有弹跳力而显得较硬。 1、3 变压器的分类 按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸 发冷却)变压器。 按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。 按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C 型铁芯、
8、铁氧体铁芯)、壳式 变压器(插片铁芯、 C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。 按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。 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。 第二章 变压器的结构 2、1 变压器的组成和基本结构 主要由 (1)铁芯:是变压器主磁通经过的磁路部分,0.35MM 的硅钢片涂绝缘涂漆后叠 压或卷压而成; (2)绕组(线圈):是变压器的电路部分,用绝缘的铜线或铝线制成,并用绝 缘材料构成线圈和纵绝缘, 使线圈固定在一定位置, 形成纵横向油道, 便于变压 器油流动,加强散热和冷却效果; (3)油箱和变压器
9、油:由钢板焊接而成,油箱内放置变压器器身外,其余空间 充满变压器油,它有冷却绝缘和灭弧作用; 其它部分:讯号温度计,铭牌、吸湿器、油表、安全气道、气体继电器、高压套 管、低压套管、分接开关、放油阀、小车、接地螺栓。 变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器. 升压和降压用不同的抽头来实 现. 比共用线圈少的部分抽头电压就降低. 比共用线圈多的部分抽头电压就升高. 变压器 变压器 (auto-transformer)只有一组线圈,并且分割成两组或以上,其 中一组视为初级绕组, 其他的则视为次级绕组。 它的功能只可以升压和降压,但 没有隔离电路为某两部分的功能。变压器工作原理自耦变 压器是只有一
10、个绕组的变压器, 当作为降压变压器使用时, 从绕组中抽出一部分 线匝作为二次绕组; 当作为升压变压器使用时, 外施电压只加在绕组的部分线 匝上。通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组,其余部分称为串 联绕组,同容量的自藕变压器与普通变压器相比,不但尺寸小,而且效率高,并 且变压器容量越大, 电压越高这个优点就越加突出。 因此随着电力系统的发展、 电压等级的提高和输送容量的增大,变压器由于其容量大、 损耗小、造价低而得 到广泛应用 . 由电磁感应的原理可知 , 变压器并不要有分开的原绕组和副绕 组, 只有一个线圈也能达到变换电压的目的. 在图1中, 当变压器原绕组 V1接入交 流电源时
11、 , 变压器原绕组每匝的电压降, 电压平均分配在变压器原绕组两端, 变压 器副绕组 V2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4 的匝数 . 在电源电压不变的下 , 变 更V1和V2的比例 , 就得到不同的 V2值. 这种原 , 副绕组直接串联 , 自行偶合的变压 器就叫自藕变压器 , 又叫单圈变压器 . 普通变压器的原 , 副绕组是互相绝缘的, 只 用磁的联系而没有电的联系, 依线圈组数的不同 , 这种变压器又可分为双圈变压 器 或 多 圈 变 压 器 自 耦 变 压 器 中 的 电 压 , 电 流 和 匝 数 的 关 系 和 变 压 器 , 既:V1/V2=V1/V2=I2/I1=K 自耦变压器
12、最大特点是, 副绕组是原绕组的一部分(如 图中自耦降压变压器 ), 或原绕组是副绕组的一部分自耦式变压器的好处:两个 绕组部分重叠,因此可以节省了部分铜线、体积较细、结构较为简单。但它也 有缺点的: 初级绕组和次级绕组之间不能完全隔离。在降压线路中, 假使次级 绕组因意外断开,就会使输出电压值升至和初级的一样高,引致危险。自耦变 压器多用于输电用途或作可调电源输出电压用。 第三章变压器的维修及故障原因 3、1 变压器的小修 凡不需对吊芯(或吊罩)进行检修的均为小修。 变压器小修包括以下内容: (1)做好检修前准备工作; (2)检查并消除现场可以消除的缺陷; (3)清扫变压器油箱及附件,紧固各部
13、分法兰螺栓; (4)检查各处密封双狂,消除渗漏油现象; (5)检查一次及二次套管、安全气道薄膜级油位计玻璃是否完整; (6)检查气体继电器; (7)调整储油柜油面,进行补油或放油; (8)检查调压开关转动是否灵活,各处点接触是否良好; (9)检查吸湿器变色硅胶是否变色; (10)进行定期的测试盒绝缘试验。 3、2 变压器的大修 凡需对变压器吊芯(或吊罩)进行检修的均为大修。 在正常情况(即按制造厂规定的名牌数据控制运行,并且未发生过异常现象) 下运行的发电厂和变电站的主变压器,在投入运行后的第5 年内进行一次大修, 以后每隔 510 年大修一次,具体隔几年大修应视运行情况及试验结果确定变电 站
14、的站用变压器和线路上的配电变压器,如未过负荷运行,则每隔10 年大修一 次。 3.2.1变压器大修的项目一般有 (1)对外壳进行清洗、试漏、补漏及重新喷漆; (2)对所有附件(油枕、安全气道、压力释放阀、散热器、所有阀门、气体继 电器、套管等)进行检查、修理及进行必要的实验; (3)检修冷却系统; (4)对器身进行检查并处理一切缺陷; (5)检修分接开关(有载或无励磁)的出头和传动装置; (6)检修及校对测量仪表; (7)滤油、补油; (8)按吊芯(吊罩)检修要求检查油箱内部件,发生缺陷应彻底处理; (9)按规程规定的大修标准试验。 3.2.2变压器大修检查铁芯时应注意的事项 (1)检查铁芯各
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