变压器的原理是什么？铁心和绕组有啥作用？

在电力系统中，变压器运行特别频繁，而且相当广泛。 说这三句话，电工不可能不知道。 作为电力转换的设备，高压被转换为可用的低压，可以满足人们的实际需要。

然而，许多人不知道变压器的工作原理，如何把高压变成低压呢？这些问题可能使许多电力初学者困惑不解，但其原理和结构比其他电力设备简单。 变压器的结构主要由绕组和铁芯两部分组成，其作用和功能分别是什么？

这些乍一看简单的问题，对许多多年老的电工来说也不一定能马上回答，所以今天希望把变压器的原理和绕组、铁心的主要知识带到系统中来，帮助大家学习。

一、变压器原理

变压器是一种静止的电力设备，可通过配电系统中常见的电磁感应，将某一电压的交流电转换为频率相同的其他电压的交流电。 其工作的zui基本原理是“电磁感应”，可以将该原理解释为“动电产生磁、动电产生电”的过程。

在上图中，一次、二次绕组不相互连接，nengliang的传递通过磁耦合进行。 连接交流电源的绕组，我们称为初级绕组或初级绕组，这一侧是流过交流电流的一侧，即吸收电力的一侧，也称为初级侧。 连接负载的绕组被称为副绕组或次级绕组，由于该侧是连接负载的一侧，即输出电力的一侧，因此也被称为次级侧。

如上图所示，在一次绕组和交流电源连接的情况下，绕组中存在交流电流，在铁心中产生磁通，此时，该交变磁通使一次绕组和二次绕组同时交链，在这两个绕组中产生感应电动势。

空载运行

空载运行：在一次侧连接交流电源，二次侧断开。

带负荷运行

带负载运行：在一次侧连接交流电源，在二次侧连接负载。

由此可知，关于电压关系，一次、二次侧的电压与匝数成比例。 只要改变圈数比，就可以改变输出电压。 类似地，电流关系与初级、次级侧的电流或匝数成反比。

由于变压器的高压线圈圈数多，而且通过它的电流比较小，所以该线圈可以用比较细的导线缠绕。 虽然低压线圈的圈数较少，但由于通电电流较大，因此绕组用较粗的导线缠绕。

二、铁心和绕组

1 .铁心

铁心多为作为变压器的主磁路采用的心式构造，如下图所示，a、b、c三相的绕组分别设置在三个铁心柱上，因此它们连接上下两个铁心，构成一个闭合磁路。 请参见下图铁芯的结构通常分为心型和壳型两种。 心式特点结构和工艺简单，但应用非常广泛。 壳式特征结构复杂，通常用于小容量变压器和电炉变压器。

铁芯结构图

2 .绕组

绕组是变压器的电路部分，一般卷有铜和铝的绝缘导线。 为便于绝缘，低压绕组靠近铁芯柱，高压绕组复盖低压绕组外，高压绕组匝数多，导线细低压绕组匝数少，导线粗。

通常，为了达到绝缘的目的，选择低压绕组接近铁心的地方进行装置，在低压绕组外嵌高压绕组，它们之间有绝缘间隙和散热油路，因此绕组非常youxiao地散热。

变压器的传统绕线方式也有2种，一种是铜线绕线，另一种是箔绕线。

(1)铜线绕组：油浸式变压器通常采用冷轧硅钢板铜线绕组，漆包铜线是绕组的主要品种。

(2)箔式绕组：箔式绕组的导体由厚度不同的铜制成，或者由铝箔带制成，然后将宽带状的绝缘材料用于层间绝缘，将窄带状的绝缘材料作为端绝缘，用箔式绕组机一次性卷绕完毕，形成线圈状的线圈。

变压器在试验中如果在匝间发生相间短路，或者在运输中碰撞线圈相对位移，或者在运行中在短路和故障状态下线圈因电磁张力而变形，则变压器绕组的分布参数发生变化。

另外，影响变压器的本来的频域的特征量、即频率响应的产生振幅的变化、谐振频率点的偏离等而变化。 基于响应分析方法开发的HTBX-H变压器绕组测量仪是一种新型的变压器内部故障无损检测设备。 适用于63kV~500kV电力变压器内部结构故障检测。