通信電源變壓器部分基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

1、通信電源變壓器部分基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)變壓器的構(gòu)成變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有：鐵心、線圈、器身絕緣、引線、變壓器油組成。變壓器外部結(jié)構(gòu)主要有：郵箱、散熱器、儲(chǔ)油柜、高壓套管、低壓瓷套、分接開關(guān)、壓力釋放閥、分機(jī)及控制柜、測(cè)溫裝置、放油閥組成等。變壓器的基本工作原理變壓器的基本組成部分是由繞在共同磁路上的兩個(gè)或者兩個(gè)以上的繞組所有構(gòu)成，圖8-1表示單相變壓器。圖8-1 變壓器工作原理圖當(dāng)圖中的一次繞組加上交流電壓U1時(shí)，一次繞組里就有交流電流i1流過，此時(shí)一次繞組將產(chǎn)生一個(gè)磁動(dòng)勢(shì)F1=N1i1，這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)就會(huì)在鐵心中產(chǎn)生一個(gè)磁通，顯然這個(gè)磁通也是交變的，所以他將在二次繞組（也包括一次繞組）中感應(yīng)出一個(gè)電動(dòng)勢(shì)

2、E2。當(dāng)二次側(cè)接上負(fù)載時(shí)，在E2的作用下，負(fù)載中將有電流I2流過。這就是變壓器將電能從一次側(cè)傳遞到二次側(cè)的工作過程。變壓器工作的目的不僅在于實(shí)現(xiàn)能量從一次側(cè)傳遞到二次側(cè)，而是通過傳遞過程實(shí)現(xiàn)電壓和電壓和電流的改變。變壓器的相關(guān)技術(shù)參數(shù) 電壓比 變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和N2，N1為初級(jí)，N2為次級(jí).在初級(jí)線圈上加一交流電壓，在次級(jí)線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)N2N1時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要比初級(jí)所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當(dāng)N2N1時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)低于初級(jí)電壓，這種變壓器稱為降變壓器.初級(jí)次級(jí)電壓和線圈圈數(shù)間具有下列關(guān)系： U1/U2=N1/N2 式中n稱為電壓比(圈數(shù)比。當(dāng)n

3、N2，U1U2，該變壓器為降壓變壓器。反之則為升壓變壓器。變壓器的工作效率 在額定功率時(shí)，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即 = (P2P1)100% 式中：為變壓器的效率；P1為輸入功率，P2為輸出功率。 當(dāng)變壓器的輸出功率P2等于輸入功率P1時(shí)，效率等于100%，變壓器將不產(chǎn)生任何損耗。但實(shí)際上這種變壓器是沒有的。變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損。變壓器的效率與變壓器的功率等級(jí)有密切關(guān)系，通常功率越大，損耗與輸出功率就越小，效率也就越高.反之，功率越小，效率也就越低。變壓器的工作功率 變壓器鐵心磁通和施加的電壓有關(guān)。在電流中勵(lì)磁電流不會(huì)隨著負(fù)載的增

4、加而增加。雖然負(fù)載增加鐵心不會(huì)飽和，將使線圈的電阻損耗增加，超過額定容量由于線圈產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)的散出，線圈會(huì)損壞，假如你用的線圈是由超導(dǎo)材料組成，電流增大不會(huì)引起發(fā)熱，但變壓器內(nèi)部還有漏磁引起的阻抗，但電流增大，輸出電壓會(huì)下降，電流越大，輸出電壓越低，所以變壓器輸出功率不可能是無(wú)限的。假如你又說了，變壓器沒有阻抗，那么當(dāng)變壓器流過電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生特別大電動(dòng)力，很容易使變壓器線圈損壞，雖然你有了一臺(tái)功率無(wú)限的變壓器但不能用。只能這樣說，隨著超導(dǎo)材料和鐵心材料的發(fā)展，相同體積或重量的變壓器輸出功率會(huì)增大，但不是無(wú)限大。絕緣等級(jí)變壓器的絕緣等級(jí)，并不是絕緣強(qiáng)度的概念，而是允許的溫升的標(biāo)準(zhǔn)，即絕緣等級(jí)

5、是指其所用絕緣材料的耐熱等級(jí)，分A、E、B、F、H級(jí)。絕緣的溫度等級(jí)分為A級(jí)E級(jí)B級(jí)F級(jí)H級(jí)。各絕緣等級(jí)具體允許溫升標(biāo)準(zhǔn)如下：最高允許溫度（）105 120 130 155 180 繞組溫升限值（K）60 75 80 100 125 性能參考溫度（）80 95 100 120 145變壓器絕緣水平LI指雷電沖擊水平，AC指一分鐘工頻耐壓水平，35指高壓側(cè)，5指低壓側(cè)，低壓側(cè)通常不考慮雷電沖擊水平。變壓器損耗變壓器的損耗主要包括兩部分：短路損耗和空載損耗。1、短路損耗對(duì)雙繞組變壓器來(lái)說，當(dāng)以額定電流通過變壓器的一個(gè)繞組，而另一個(gè)繞組短接時(shí)變壓器所吸收的有功功率叫做變壓器的短路損耗。對(duì)于多繞組變壓

6、器，短路損耗是以指定的一對(duì)繞組為準(zhǔn)。短路損耗又稱變壓器的銅損，也稱負(fù)載損耗，是由變壓器繞組的電阻引起的，是由經(jīng)過繞組的符合電流產(chǎn)生的。 2、空載損耗當(dāng)用額定電壓施加于變壓器的一個(gè)繞組上，而其余的繞組均為開路時(shí)，變壓器所吸收的有功功率叫空載損耗?？蛰d損耗又叫變壓器的鐵損，是指發(fā)生于變壓器鐵芯疊片內(nèi)，周期性變化的磁力線通過材料時(shí)，由材料的磁滯和渦流產(chǎn)生的，其大小與運(yùn)行電壓和分接頭電壓有關(guān)。繞制材料繞制變壓器通常用的材料：漆包線，紗包線，絲包線，最常用的漆包線。對(duì)于導(dǎo)線的要求，是導(dǎo)電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性能，并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用QZ型號(hào)的高強(qiáng)度的聚脂漆包線。 變壓器使用的

7、鐵芯材料主要有鐵片、低硅片，高硅片。變壓器的質(zhì)量所用的硅鋼片的質(zhì)量有很大的關(guān)系，硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度B來(lái)表示，一般黑鐵片的B值為6000-8000、低硅片為9000-11000，高硅片為12000-16000。分類按冷卻方式分類：干式（自冷）變壓器、油浸（自冷）變壓器、氟化物（蒸發(fā)冷卻）變壓器。按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。按鐵芯或線圈結(jié)構(gòu)分類：芯式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、殼式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、環(huán)型變壓器、金屬箔變壓器。按電源相數(shù)分類：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器、多相變壓器。按用途分類：電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、

8、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。判別電源變壓器參數(shù) HYPERLINK /bianyaqi.html t _blank 電源變壓器標(biāo)注參數(shù)如功率、電壓、電流等的標(biāo)簽，時(shí)間長(zhǎng)了可能會(huì)脫落或消失。甚至有的市售變壓器根本沒有標(biāo)注任何參數(shù)。這給使用帶來(lái)極大不便。在沒有參數(shù)標(biāo)注的情況下如何判別電源變壓器參數(shù)呢？下面就來(lái)介紹一些判別電源變壓器參數(shù)的方法。一、識(shí)別電源變壓器 識(shí)別電源 HYPERLINK /index.html t _blank 變壓器有三種方法：從外形識(shí)別、從繞組引出端子數(shù)識(shí)別、從硅鋼片的疊片方式識(shí)別。1. 從外形識(shí)別 常用電源變壓器的鐵芯有E形和C形兩種。E形鐵芯變壓器呈殼式結(jié)構(gòu)(鐵

9、芯包裹線圈)，采用D41、D42優(yōu)質(zhì)硅鋼片作鐵芯，應(yīng)用廣泛。C形鐵芯變壓器用冷軋硅鋼帶作鐵芯，磁漏小，體積小，呈芯式結(jié)構(gòu)(線圈包裹鐵芯)。2. 從繞組引出端子數(shù)識(shí)別 電源變壓器常見的有兩個(gè)繞組，即一個(gè)初級(jí)和一個(gè)次級(jí)繞組，因此有四個(gè)引出端。有的電源變壓器為防止交流聲及其他干擾，初、次級(jí)繞組間往往加一屏蔽層，其屏蔽層是接地端。因此，電源變壓器接線端子至少是4個(gè)。3. 從硅鋼片的疊片方式識(shí)別 E形電源變壓器的硅鋼片是交插入的，E片和I片間不留空氣隙，整個(gè)鐵芯嚴(yán)絲合縫。音頻輸入、輸出變壓器的E片和I片之間留有一定的空氣隙，這是區(qū)別電源和音頻變壓器的最直觀方法。至于C形變壓器，一般都是電源變壓器。二、電

10、源變壓器功率的估算電源變壓器傳輸功率的大小，取決于鐵芯的材料和橫截面積。所謂橫截面積，不論是E形殼式結(jié)構(gòu)，或是E形芯式結(jié)構(gòu)(包括C形結(jié)構(gòu))，均是指繞組所包裹的那段芯柱的橫斷面(矩形)面積。在測(cè)得鐵芯截面積S之后，即可按P=S21.5估算出變壓器的功率P。式中S的單位是cm2。例如：測(cè)得某電源變壓器的鐵芯截面積S=7cm2，估算其功率，得P=S21.5=721.5=33W剔除各種誤差外，實(shí)際標(biāo)稱功率是30W。三、各繞組電壓的測(cè)量要使一個(gè)沒有標(biāo)記的電源變壓器利用起來(lái)，找出初級(jí)的繞組，并區(qū)分次級(jí)繞組的輸出電壓是最基本的任務(wù)?，F(xiàn)以一實(shí)例說明判斷方法。例：已知一電源變壓器，共10個(gè)接線端子。試判斷各繞組

11、電壓。第一步：分清繞組的組數(shù)，畫出電路圖。用萬(wàn)用表R1擋測(cè)量，凡相通的端子即為一個(gè)繞組?，F(xiàn)測(cè)得：兩兩相通的有3組，三個(gè)相通的有1組，還有一個(gè)端子與其他任何端子都不通。照上述測(cè)量結(jié)果，畫出電路圖，并編號(hào)。從測(cè)量可知，該變壓器有4個(gè)繞組，其中標(biāo)號(hào)、的是一帶抽頭的繞組，號(hào)端子與任一繞組均不相通，是屏蔽層引出端子。第二步：確定初級(jí)繞組。對(duì)于降壓式電源變壓器，初級(jí)繞組的線徑較細(xì)，匝數(shù)也比次級(jí)繞組多。因此，像圖4這樣的降壓變壓器，其電阻最大的是初級(jí)繞組。第三步：確定所有次級(jí)繞組的電壓。在初級(jí)繞組上通過調(diào)壓器接入交流電，緩緩升壓直至220V。依次測(cè)量各繞組的空載電壓，標(biāo)注在各輸出端。如果變壓器在空載狀態(tài)下較長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)熱，說明變壓器性能基本完好，也進(jìn)一步驗(yàn)證了判定的初級(jí)繞組是正確的。四、電源變壓器各次級(jí)繞組最大電流的確定電源變壓器次級(jí)繞組輸出電流取決于該繞組漆包線的直徑D。漆包線的直徑可從引線端子處直接測(cè)得。測(cè)出直徑后，依據(jù)公式I=2D2，可求出該繞組的最大輸出電流。式中D的單