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变压器的成分结构

变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、油箱和降温装置、调压装置、保护装置(吸湿器、稳定气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。

1、铁芯

铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚度分别为0.35 mm\0.3mm\0.27 mm,由表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。

铁芯分为铁芯柱和横片两部分,铁芯柱套有绕组;横片是闭合磁路之用。

铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种。

2、绕组

绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。

变压器的构成

一个变压器通常包括:

两组或以上的线圈:以输入交流电电流与输出感应电流。

一圈金属芯:它把互感的磁场与线圈耦合在一起。

变压器一般运行在低频、导线围绕铁芯缠绕成绕组。虽然铁芯会造成一部分损失,但这有助于将磁场限定在变压器内部,并提升效率。 电力变压器按照铁芯和绕组的结构分为芯式结构和壳式结构,以及按照磁通的分支数目(三相变压器有3,4或5个分支)分类。它们的性能各不相同。

变压器芯

薄片钢芯

变压器通常采用硅钢材料的铁芯作为主磁路。这样可以使线圈中磁场更加集中,变压器更加紧凑。 电力变压器的铁芯在设计的时候需要保防止达到磁路饱和,有时需要在磁路中设计一些气隙减少饱和。 实际使用的变压器铁芯采用非常薄,电阻较大的硅钢片叠压而成。 这样可以减少每层涡流带来的损耗和产生的热量。 电力变压器和音频电路有相似之处。典型分层铁芯一般为E和I字母的形状,称作“EI变压器”。 这种铁芯的一个问题就是当断电之后铁芯中会保持剩磁。 当再次加电后,剩磁会造成铁芯暂时饱和。 对于一些容量超过数百瓦的变压器会造成的严重后果,如果没有采用限流电路,涌流可造成主熔断器熔断。 更严重的是,对于大型电力变压器,涌流可造成主绕组变形、损害。

实芯铁芯

在如开关电源之类的高频电路中,有时使用具有较高的磁导率和电阻率的铁磁材料粉末铁芯。 在更高的频率下,需要使用绝缘体导磁材料,常见的有各种称作铁素体的陶瓷材料。 在一些调频无线电电路中的一些变压器铁芯采用可调铁芯,来配合耦合电路达到谐振。

空气芯

卷铁芯

线圈线圈由电磁线所构成,用于环绕铁蕊,藉以通电产生磁场,或是经由磁场产生感应电流。

绝缘保护

屏掉物

降温剂有的变压器利用液态物质的循环进行热量的疏散。常用的液态物质为变压器油(英语:transformeroil),其主要成分为烷烃、环烷烃、芳香烃等化合物。变压器油比热容较大,它吸收热量体积膨胀上升,在管中形成循环,再通过散热装置将热量散发到空气中。 有的变压器利用气态物质(如六*化硫)作为降温剂。由于导热的能力有限,气体降温剂一般应用于小容量变压器。

关于变压器油,绝大多数采用的是矿物油, 较少数的变压器采用的是植物油。矿物油泄露可能会对环境造成污染,而植物油污染程度就会少很多。而且植物油的闪点要比矿物油的高。所以,在将来,植物油可能会取代矿物油。


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