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铁心一般采用心式结构,其铁心可分为铁心柱(有绕组的部分)和铁轭(联接两个铁心柱的部分)两部分。绕组套装在铁心柱上,铁轭使铁心柱之间的磁路闭合。在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时,多采用交叠式装配,使各层的接缝不在同一地点,这样能减少励磁电流,但缺点是装配复杂,费工费时。在一般变压器中,铁心柱截面采用外接圆的阶梯形。只有当变压器容量很小时才采用方形。交流磁通在铁心中会引起和磁滞损耗,使铁心发热。在大容量变压器的铁心中,往往设置油道。铁心浸在变压器油中,当油从油道中流过时,可将铁心中的热量带走。
变压器的工作原理是用电磁感应原理工作的。变压器有两组线圈:初级线圈和次级线圈,次级线圈在初级线圈外边。当初级线圈通上交流电时,变压器铁芯产生交变磁场,次级线圈就产生感应电动势。变压器的线圈的匝数比等于电压比。电力变压器是变换电压、传输电功率的电器,它的一次侧与电源相连接,加上电源电压接受电力网中的电能;二次侧是输出端,与用电设备相连接,把从电源接受的电能供给用电负载。当一次侧绕组接通电源时,在额定电压作用下,一次侧绕组中就有一个工频50Hz的交流电,交变的电流建立一个同频率的正弦波交变磁通,在铁芯中构成磁路,同时穿过变压器的一、二次侧绕组。当电压不变,铁芯中的磁通也维持不变,这个磁通就是主磁通。当变压器二次开路时,即变压器处于空载状态,一次绕组所流过的电流就是空载电流,空载电流与变压器一次绕组匝数N的乘积,即IN就是变压器的主磁势侧。
按中性点缘方式分类。变压器按中性点缘方式可分为全缘变压器和分级缘变压器。所谓全缘是指星形接线变压器中性点的缘水平与三相出线的缘水平相同,例如60kV及以下电压等级的变压器中性点缘即采用这种方式。所谓分级缘是指中性点的缘水平低于三相出线的缘水平,例如110kV电压等级的变压器中性点采用35kV的缘水平,220kV电压等级的变压器中性点采用110kV的缘水平。采用分级缘后,因变压器内缘的尺寸缩小,变压器的尺寸可以相应地缩小,造价也降低很多。
变压器的效率与输出功率成正比,一般在60%~80%之间。电源变压器和音频变压器在使用时需要考虑效率,而中高频变压器一般不考虑效率。对于电源变压器还有由产生磁通和铁心损耗所产生的空载电流及当变压器二次绕组开路时在一次绕组上测得的空载损耗等参数。对于音频变压器和高频变压器还有频率响应,通频带宽,一次、二次绕组的阻抗比等参数。一般是指将市电变换成供电子电路使用的工作电源变压器。电源变压器所使用的铁心通常有E型、c型、R型及O型等多种,E型铁心成本较低,但磁路气隙较大、效率较低、工作时电噪声较大;C型或R型铁心的磁路气隙比E型小,性能比E型有所提高;0型铁心(又称为环型铁心)由冷轧硅钢带卷绕而成,磁路中无气隙,漏磁较小,工作时电噪声较小。