變壓器是一種靜止電器，它通過線圈間的電磁感應，將一種電壓等級的交流電能轉換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能。確切地說，它具有變壓、變流、變換阻抗和隔離電路的作用。變壓器（Transformer）是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：電力變壓器和特殊變壓器（電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等）。

　　變壓器的工作原理、分類及其結構

　　變壓器的發(fā)展歷史：

　　法拉第在1831年8月29日發(fā)明了一個“電感環(huán)”，稱為“法拉第感應線圈”，實際上是世界上第一只變壓器雛形。但法拉第只是用它來示范電磁感應原理，并沒有考慮過它可以有實際的用途。

　　1881年，路森·戈拉爾（Lucien Gaulard）和約翰·狄克遜·吉布斯（John Dixon Gibbs）在倫敦展示一種稱為“二次手發(fā)電機”的設備，然后把這項技術賣給了美國西屋公司， 這可能是第一個實用的電力變壓器，但并不是最早的變壓器。1884年，路森·戈拉爾和約翰·狄克遜·吉布斯在采用電力照明的意大利都靈市展示了他們的設備。早期變壓器采用直線型鐵心，后來被更有效的環(huán)形鐵心取代。

　　變壓器的工作原理、分類及其結構

　　西屋公司的工程師威廉·史坦雷從喬治·威斯汀豪斯、路森·戈拉爾與約翰·狄克遜·吉布斯買來變壓器專利以后，在1885年制造了第一臺實用的變壓器。后來變壓器的鐵心由E型的鐵片疊合而成，并于1886年開始商業(yè)運用。變壓器變壓原理首先由法拉第發(fā)現，但是直到十九世紀80年代才開始實際應用。在發(fā)電場應該輸出直流電和交流電的競爭中，交流電能夠使用變壓器是其優(yōu)勢之一。變壓器可以將電能轉換成高電壓低電流形式，然后再轉換回去，因此大大減小了電能在輸送過程中的損失，使得電能的經濟輸送距離達到更遠。如此一來，發(fā)電廠就可以建在遠離用電的地方。世界大多數電力經過一系列的變壓最終才到達用戶那里的。

　　變壓器的基本結構：

　　變壓器的基本結構分為四個部分：

　?、勹F心—變壓器的磁路；

　?、诶@組—變壓器的電路；

　?、劢^緣結構；

　?、苡拖涞绕渌糠帧?

　?。?）鐵心

　　鐵心由鐵心柱和鐵軛兩部分組成。變壓器的主磁路，為了提高導磁性能和減少鐵損，用厚為0.35-0.5mm、表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊成。

　　變壓器的工作原理、分類及其結構

　　變壓器的鐵心中，每片硅鋼片為拼接片。在疊片時，采用疊接式，即將上下兩層疊片的接縫錯開，可縮小接縫間隙，以減小勵磁電流。如下圖所示。

　　變壓器的工作原理、分類及其結構

　　當采用冷軋硅鋼片時，應用斜切鋼片的疊裝方法，可提高導磁系數，降低損耗。

　　疊裝好的鐵心其鐵軛用槽鋼（或焊接夾件）及螺桿固定。鐵心柱則用環(huán)氧無緯玻璃絲粘帶綁扎。

　　鐵心柱的截面在小型變壓器中采用方形。在容量較大的變壓器中，采用階梯形截面。

　　鐵軛的截面有矩形及階梯形的，其截面一般比鐵心柱截面大（5~10）%，以減小空載電流和空載損耗。

　?。?）繞組

　　繞組是變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線（扁線或圓線）繞制而成。

　　下圖所示有兩組：一個繞組與電源相連，稱為一次繞組（或原繞組），這一側稱為一次側（或原邊）；另一個繞組與負載相連，稱為二次繞組（或副繞組），這一側稱為二次側（或副邊）。

　　變壓器的工作原理、分類及其結構

　　對于三相變壓器，根據兩組繞組的相對位置，繞組可分為同心式和交疊式兩種，如以下兩圖所示。

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