變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)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。
變壓器按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗(yàn)變壓器、轉(zhuǎn)角變壓器、大電流變壓器、勵(lì)磁變壓器等。
變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、 引線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置(吸濕器、氣道、氣體繼電器、儲(chǔ)油柜及測(cè)溫裝置等)和出線套管。具體組成及功能:
(1)鐵芯。 鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高,厚度分別為0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分,鐵芯柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用。
(2)繞組。繞組是變壓器的電路部分,它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理,現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓U1時(shí),流過電流I1,在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通O1,這些磁通稱為主磁通,在它的作用下,兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì),后帶動(dòng)變壓器調(diào)控裝置。
鐵心制造技術(shù)
企業(yè)主要是通過改善自己的剪切設(shè)備來改進(jìn)鐵心的生產(chǎn)技術(shù),目前鐵心制造技術(shù)有以下變化:①鐵心柱采用嵌下軛工藝。與常規(guī)工藝相比可節(jié)省大量的心柱疊裝時(shí)間,提高鐵心疊裝質(zhì)量,該工藝適用于配電變壓器鐵心的自動(dòng)化生產(chǎn)。②多級(jí)接縫鐵心的應(yīng)用。近年來,設(shè)計(jì)上為降低鐵心接縫處的空載損耗,逐漸將傳統(tǒng)的單一接縫改為多級(jí)接縫。變壓器企業(yè)多采取局部階梯接縫的做法,不僅能降低變壓器空載損耗15%以上,而且能降低噪聲3%~4%。③鐵心片加工技術(shù)。20世紀(jì)70年代初,中國(guó)各變壓器生產(chǎn)企業(yè)均采用國(guó)產(chǎn)硅鋼片縱剪線和多剪床組成的簡(jiǎn)易硅鋼片橫剪線。
優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)工藝
從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝入手改善變壓器的損耗特征,是制造廠的主要研究課題。電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于變壓器設(shè)計(jì),為設(shè)計(jì)工作開拓了廣闊的前景,可在理想的銅(電磁線 )鐵(硅鋼片)比例下,以損耗和銅鐵耗量少為設(shè)計(jì) 目標(biāo)。使優(yōu)質(zhì)材料和優(yōu)化設(shè)計(jì)的曲線相交于一點(diǎn),從而獲得效果。鐵心結(jié)構(gòu)由原來的直接縫改為半直半斜和全斜接縫,則是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的突破性改進(jìn),可使晶粒取向硅鋼片(即目前廣泛應(yīng)用的Q10、Q11)在鐵心接縫區(qū)的導(dǎo)磁方向得到緩和,降低了空載損耗。