变压器的构造

变压器由三个主要部分组成,即初级绕组、次级绕组和磁芯。初级绕组用于输入电源,次级绕组用于输出。磁芯用于将磁通量限制在确定的路径上。

我们设计变压器的方式使其接近理想变压器的特性。在实践中,我们在变压器构造中采用了以下设计特点 −

  • 变压器的铁芯由高等级硅钢制成,具有高磁导率和低磁滞损耗。

  • 铁芯采用层压结构,以最大限度地减少涡流损耗。

  • 通常,更有效的做法是将初级和次级绕组的一半绕在一个分支上,而不是将初级绕组放在一个分支上,将次级绕组放在另一个分支上。这样可以确保两个绕组之间紧密的磁耦合,从而大大减少漏磁通。

  • 尽可能减小绕组电阻 R1R2,从而将 I2R 损耗和温升降至最低,并确保更高的效率。

变压器结构

变压器可按以下两种方式构造 −

  • 铁芯式变压器结构

  • 壳式变压器结构

变压器的铁芯式结构

在变压器的铁芯式结构中,磁芯具有两个垂直滞后部分(称为)和两个水平部分(称为轭)。如图 1 所示,初级绕组的一半和次级绕组的一半环绕在每个支路周围。

这种绕组布置可最大程度地减少漏磁通。实际上,低压绕组(可以是初级或次级)放置在铁芯旁边,高压绕组放置在低压绕组周围。这大大降低了绝缘材料的要求。

铁芯类型

变压器铁芯式结构的主要优点是更容易拆卸以进行维修和维护。芯式结构最适合高压大功率变压器,因为在芯式结构中,自然冷却效率更高。

变压器的壳式结构

在变压器的壳式结构中,初级和次级绕组都缠绕在中心柱上,而两个外柱完成低磁阻磁通路径,如图 2 所示。

壳式

在这种情况下,每个绕组被细分为几个部分,低压 (lv) 绕组部分和高压 (hv) 绕组部分交替放置在三明治形式中。因此,这种绕组也被称为夹层绕组盘式绕组

变压器的壳式结构为载流绕组之间的电磁力提供了更好的机械支撑。此外,这种变压器结构为磁通提供了更短的路径,因此需要较小的磁化电流。由于绕组嵌入导致自然冷却较差,壳式结构更适合低压变压器。