变压器的分类、结构和原理：变压器的原理.pptx

变压器是电力系统中至关重要的设备，用于转换交流电压等级，以适应不同电气设备的需求。本文将详细介绍变压器的分类、结构和工作原理。 我们来看看变压器的分类。根据用途，变压器可分为电力变压器、仪用变压器、试验变压器等。电力变压器主要用于电力系统的电压转换，仪用变压器则应用于测量设备，试验变压器则用于电气设备的耐压试验。 在结构方面，变压器主要包括铁芯和绕组。铁芯通常由硅钢片叠成，目的是减少磁滞损耗和涡流损耗。绕组分为一次绕组和二次绕组，分别连接电源和负载。一次绕组加电压，二次绕组感应出电压，两者之间的电压比例关系由绕组的匝数决定，即变比。 变压器的工作原理基于电磁感应定律。在空载运行状态下，一次绕组接入额定电压，二次绕组开路。此时，空载电流i0主要产生磁通，称为励磁电流。理想情况下，一次侧和二次侧的感应电动势E1和E2由法拉第电磁感应定律给出，即E=4.44 fNΦm，其中f是频率，N是匝数，Φm是磁通量。 然而，实际变压器中存在漏磁现象，即部分磁通不通过铁心而是通过空气形成闭合路径，产生漏磁通。这会导致一次绕组有电阻r1，产生电压降，同时磁通分为主磁通和漏磁通，其中主磁通感应电动势，漏磁通则在一次侧产生漏抗电动势。 在负载运行时，变压器需满足磁动势平衡，即一次侧和二次侧的磁动势之和为零。当负载接入后，二次侧电压会因为负载阻抗而有所下降，这称为电压调整率。变压器的效率η由输出功率P2与输入功率P1之比决定，效率受铁损耗PFe和铜损耗PCu影响，其中铜损耗与负载电流成正比，而铁损耗在空载时固定不变。 变压器在电力系统中扮演着举足轻重的角色，它的性能直接影响到电力传输的效率和稳定性。理解其分类、结构和工作原理对于电力工程人员来说至关重要。