变压器的基本结构和参数解析

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：变压器的结构现代弧焊整流电源中的变压器以及弧焊变压器大多采用心式结构。图3-12是逆变弧焊电源常用的单相变压器；图3-13是整流弧焊电源中常用的三相变压器示意图。变压器线圈的同名端与结构有关，取决于线圈的绕制方向。除上述基本额定值外，还有变压器的效率、温升等。

1.变压器的基本结构

变压器的基本结构是铁心和线圈。

（1）铁心铁心既是变压器的主磁路，又是变压器的机械骨架。为减小变压器的铁耗，变压器的铁心一般采用高导磁的0.35mm或0.5mm硅钢片叠制而成。铁心由铁心柱和铁轭组成，铁心柱上套有线圈。铁轭起连接铁心柱，使磁路形成闭合回路的作用。

（2）线圈线圈是变压器的电路部分，一般由铜或铝导线绕制而成，导线截面形状有圆形、长方形（扁平线）。而且这些导线一般都要经过绝缘处理，或在绕制过程中采取必要的绝缘措施。线圈大多是筒形结构或盘形结构。

（3）变压器的结构现代弧焊整流电源中的变压器以及弧焊变压器大多采用心式结构。心式结构变压器的特点是线圈包围铁心，其结构如图3-11所示。

心式变压器结构简单，线圈安装和绝缘处理方便，在弧焊电源中得到广泛采用。一般变压器的高、低压线圈大多绕在同一铁心柱上，低压线圈在内，靠近铁心柱，高压线圈套在低压线圈外面。高、低压线圈之间有空隙，既可散热，又有利于绝缘。图3-12是逆变弧焊电源常用的单相变压器；图3-13是整流弧焊电源中常用的三相变压器示意图。

图3-11 心式变压器

a）单相心式变压器结构b）三相心式变压器结构1—铁心柱2—铁轭3—一次线圈4—二次线圈

图3-12 逆变弧焊电源单相变压器

（4）变压器的同名端变压器的一、二次线圈被主磁通交链。当主磁通交变时，一、二次线圈之间有一定的极性关系，即在同一时刻，一次线圈的某一端点电位为正，二次线圈必有一端点电位也相对为正，那么，这两个对应端点称为“同名端”。在线圈的同名端对应端点旁用“·”表示。变压器线圈的同名端与结构有关，取决于线圈的绕制方向。

2.变压器的额定参数

变压器是一种电气装置，通常采用额定值来表征其参数与性能。

（1）额定容量S_N 是指在稳定负载和额定使用条件下，施加额定电压、额定频率电能时能输出额定电流而不超过温升限值的容量。往往采用变压器视在功率S_N来表示，S_N=U_NI_N，其单位为V·A、kV·A或MV·A。

视在功率包括两部分：有功功率P和无功功率Q。有功功率是指直接做功的部分，无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率。

（2）额定电压U_N 变压器各个线圈的额定电压，是指额定施加的或空载时产生的电压。对于三相变压器，额定电压是指线电压，以V或kV作单位。

（3）额定电流I_N 变压器额定容量除以各个线圈的额定电压所计算出来的线电流值（三相时，应除以系数），以A作单位。

（4）额定频率f_N 我国规定标准工业用电的频率是50Hz，一般的电力变压器的额定频率f_N就是50Hz，但是，逆变弧焊电源中变压器的额定频率f_N往往都是几十kHz。

额定值通常标注在变压器的铭牌上。除上述基本额定值外，还有变压器的效率、温升等。

图3-13 三相变压器示意图

1—铁轭 2—上夹件 3—上夹件绝缘 4—压钉 5—绝缘纸圈 6—压板 7—方铁 8—下铁轭绝缘 9—平衡绝缘 10—下夹件加强筋 11—下夹件上肢板 12—下夹件下肢板 13—下夹件腹板 14—铁轭螺杆 15—铁心柱 16—绝缘纸筒 17—油隙撑条 18—相间隔板 19—一次线圈 20—角环 21—静电环 22—二次线圈

变压器的基本结构和参数解析

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