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变压器培训资料主讲:胥诗敏2008-6-10一、变压器的结构及相关原理1.变压器的结构：(1)变压器由线圈绕组（浸漆铜线），铁芯(硅钢片)，阻燃骨架等组成。一般而言，变压器还有一个壳，主要用来起屏蔽和固定作用。(2)(2)一般的变压器具有一个初级绕组，一个或多个次级绕组，线圈绕在铁芯上，给初级绕组加上交流电，由于电磁感应的原理，在次级绕组上则有电压输出。2.变压器的相关原理：给变压器初级绕组加上交流电后，在次级绕组周围则产生交变的磁场。初级绕组通电后产生的磁力线绝大部分由铁芯构成回路（铁芯的磁阻远小于空气的磁阻）。次级绕组绕在铁芯上，这样它的线圈切割磁力线而产生感应电动势，结果在次级绕组两端有电压输出。无论在铁芯上绕几个次级绕组，次级绕组上都会切割磁力线而产生感应电动势。二.变压器的类别1.按功能分：包括开关变压器，升压变压器，降压变压器和隔离变压器等。2.按装配方式分：包括插针式变压器，嵌入式变压器，有外壳固定式变压器等。三.变压器常用参数及表示方法•n--------变压器的匝比•N2------次级绕组的匝数（匝数：绕组的圈数）•N1------初级绕组的匝数•U2------次级绕组的输出电压•U1-----初级绕组的输入电压•I2------次级绕组的输出电流•I1------初级绕组的输入电流•P1-----初级输入功率•P2-----次级输出功率•Z2-----变压器的负载阻抗•Z1-----变压器的初级输入阻抗•τ-----放电时间常数•T------电源周期T=1/f•f-----电源频率f=1/T•R-----从电流流入的方向看进去的等价负载阻抗•UR----等价于负载阻抗的•IR-----等价负载阻抗R的输入电流•Ui-----稳压器的输入电压•Uo----稳压器的输出电压四.变压器的用途•变压器是用在连接外接电源及用电器之间的一种电器，做电源使用。•一般的电子电路及电子设备都要用到变压器。我们美的通过降压变压器提供的交流电源；经过整流—滤波—稳压的后滤去其不稳定的脉冲干扰成分，提供一种稳定的直流电压，使电子电路与设备之间保持正常的工作和运行。我们美的所用的变压器主要有两种：降压变压器和开关变压器。五.变压器的主要特性1.电压比（匝变比）•它是次级，初级绕组的匝数之比，用n表示•n=N1/N2=U1/U2---------(公式1)•将公式变换一下得：•U2=U1*（N2/N1）---------（公式2）•从公式1中可知：•当n1时，U1U2为降压变压器（这是常用的一种变压器，也是我们目前所使用的变压器）。•当n=1时，U2=U1为1∶1变压器（如隔离变压器）；•当n1时，U1U2为升压变压器2.电压与电流的关系为了分析方便，假设变压器是无损耗的，那么初级输入功率等次级输出功率。即P1=P2，由P=U*I得出：U1*I1=U2*I2；得到：U2/U1=I1/I2-------（公式3）从公式3可知，当U2U1时（即n1），有I2I1；当U2U1时（即n1）有I2I1；就是说：电压与匝数比成正比，电流与匝数成反比。换句话说在降压变压器中，次级输出小电压大电流，次级输出电流大于初级输入电流，所以这种变压器次级绕组线径比初级绕组的线径粗，在升压变压器中，次级输出大电压小电流，次级输出电流小于初级输入电流，所以这种变压器次级绕组线径比初级绕组线径细。在实际应用中，变压器是存在损耗的，但电压与电流的关系是符合上述的关系。3.互感现象•变压器是利用互感现象原理工作的：当初级绕组通以交流电时，初级绕组产生磁场，次级绕组的线圈切割磁力线而产生感生电动势，这样由交变电场生成磁场，磁场通过闭合的铁芯耦合到次级绕组，从而在次级线圈中生成感应电动势E015．屏蔽作用•在给变压器的初级绕组通以交流电时，绕组周围会产生磁场，尽管有铁心给绝大部分磁力线构成磁路，但仍有一些磁力线散布在变压器附近的一定空间范围内。这些磁力线会对附近的电路形成一定的磁干扰，所以一般要给变压器加上屏蔽壳。屏蔽壳不仅可防止变压器干扰其他的电路，同时亦可防止其他杂散磁场干扰变压器的正常工作。六变压器的主要参数1．额定功率•在额定的频率与电压下，变压器长期工作而不超过规定的允许温升的最大输出功率，单位为VA。2．损耗比•负载损耗与空载损耗之比。3．温升•指在变压器工作下，温度达到稳定值时，变压器比环境温度高出的部分。要求变压器温升愈低愈好。4．效率•效率=输出功率／输入功率•效率越高，变压器的损耗越小。5．绝缘电阻•绝缘电阻不仅关系到变压器的性能，而且关系到变压器使用时的安全问题。•绝缘电阻=施加电压／产生的漏电流。•一般可用仪器测量，应在10MΩ以上。6．阻抗强度•抗电强度是变压器的一项重要特征，是安全性能方面的问题，它抗电强度的高低直接关系到变压器的工作条件和寿命的问题亦关系到使用时的安全问题。7.空载电流•指变压器接在额定电源电压、额定频率下输出电路未接负载时的输入电流。8.空载电压•指变压器接在额定电源电压、额定频率下输出电路未接负载时的输出电压。9.额定电源电压•指制造厂按变压器的规定运行条件给变压器标称的电源电压。•注：指制造厂按变压器标称的以上限值和下限值表示的电源电压范围10.额定电源电压范围•指制造厂按变压器标称的以上限和下限值表示的电源电压范围11.额定频率•指制造厂按变压器的规定运行条件对变压器标称的频率。12.额定输出电流•指制造厂按变压器的规定运行条件对变压器标称的额定电源电压和额定频率下的输出电流。13.额定输出电压•指制造厂按变压器的规定运行条件对变压器标称的额定电源电压、频率下输出额定电流值时的输出电压。14.额定输出•指额定输出电压与额定输出电流之积。七美的变压器名牌表示方法：1．变压器铭牌应标有下列标志：•变压器名称（POWERTRANSFORMER）。•变压器型号（TYPE）：美的设计图纸型号。•变压器规格（SPEC）：厂家铁心规格，与认证证书上的变压器规格相同。•制造厂名称、商标。•认证标志：该型号变压器所取得的所有认证。2．变压器铭牌样式如下图所示APOWERTRANSFORMERTYPE:□□□-□□+□□-□□BSPEC:EIXX×XXSHENZHENXXXXELECTRONIC•铭牌的A处标厂家的商标,B处标出产品所取得相关的认证标志。•为了与出口统一，变压器铭牌使用英文表示美的变压器型号注解：例：双路：TF2-A80+D30–1F•表示带保护器双路输出变压器，一组输出为：8.3V，800mA，另一组为14.5V，300mA，安装方式为翻边孔，使用电压220～240V，50/60Hz，设计代号为1。•单路：TC1–B80-2，表示单路输出插针式变压器，不带保护器，使用电压110V/60HZ，9V/800mA，设计代号为2八、常见故障、原因分析、解决措施常见故障类别故障描述原因分析解决措施质量特性分级外观铁芯生锈，标贴烂，，外壳松动，插针引脚氧化。硅钢片无浸油漆导致铁芯生锈，包装质量差以及人员操作马虎导致标贴烂，外壳松动，无镀锡。解决措施：供应商加强丝印油质量，加强印工艺过程丝印外观检验薄膜包装、泡沫减震，尽量减少外力碰撞C线序反次级两组输出线组棕色和黄色反导致输出错误让供应商出货时加严检验加强功能测试。B电气性能初级开路，次级开路以及短路，空载电流过大，输出负载电压偏高。初级线圈和次级线圈引出端分别与各自的引出线焊接不良，在运输过程中碰撞跌落等导致脱焊开路。次级引出端两线圈引出线连在一起或匝间短接致使次级短路，次级线圈绕线匝数多于额定匝数，初级线圈少于额定匝数。线圈的引出线端与外接线的焊接应牢固并且避免它们之间有应力。绕线时应严格控制线圈匝数，为了避免匝间短路绕线应充分浸绝缘漆，绕线时应避免划伤线体。B常见故障类别故障描述原因分析解决措施质量特性分级装配或焊接性能孔位偏小，孔径偏小，导致电控装配不适应，虚焊，引脚短。冲孔时钻头尺寸偏小，引脚氧化发黑或引脚表面有油导致引脚上锡不良。钻孔时，钻头定期更换或定期校对。插针式变压器引脚应镀锡且包装时引脚应插在海面或泡沫上。B电气寿命在额定工作的条件下，由于温升太高导致输出电压忽高忽低极不稳定。因空载电流大导致变压器在运行时温升很高长时间运行导致参数变化影响或缩短变压器寿命。严格控制变压器初级线圈的匝数。B阻燃性针焰，灼热丝施焰30S后，余焰大于30S，灼热丝在650℃时起火燃烧且余焰时间大于30S更改变压器骨架材料，把PV塑料更换成氨基材料或添加阻燃材料。A谢谢大家