变压器构造——核心式和壳式

变压器的设计使其接近理想变压器的特性。为此，采用了以下设计考虑因素

  • 铁心由具有高磁导率和低磁滞损耗的磁性材料（如硅钢）制成。此外，铁心采用叠片结构以减少涡流损耗。因此，通过这些措施可以大大减少铁损或铁心损耗，从而降低空载电流。
  • 在实际应用中，并非将初级绕组放在一个铁芯柱上，次级绕组放在另一个铁芯柱上，而是将每个绕组的一半绕在其中一个铁芯柱上，另一半绕在第二个铁芯柱上。这确保了两个绕组之间紧密的磁耦合。结果，变压器的漏磁通量大大减少。
  • 变压器绕组电阻R1和R2最小化，以减少I2R损耗，从而降低变压器的温升。

通过采用这些结构特征，变压器的效率大大提高。

变压器构造

变压器由放置在磁芯上的初级和次级绕组组成。磁芯用于为磁通提供确定的路径。变压器的铁芯由称为叠片的薄硅钢片制成。叠片之间通过一层耐热搪瓷绝缘涂层相互绝缘，并紧密压在一起。

根据初级和次级绕组在铁芯上的排列方式，变压器分为两种类型

  • 核心式构造
  • 壳式构造

核心式变压器构造

在核心式变压器的构造中，磁芯由两个垂直的柱（铁芯柱）和两个水平的部分（轭铁）组成。为了将漏磁通量降至最小值，每个绕组的一半都放置在铁芯的每个柱上（见图）。

低压（lv）绕组放置在靠近铁芯的位置，高压（hv）绕组放置在低压绕组周围。这减少了对绝缘材料的需求。因此，初级和次级绕组排列成同心线圈，因此被称为同心绕组或筒式绕组。

核心式变压器的构造易于拆卸维修。核心式变压器的自然冷却效果良好。因此，核心式变压器适用于高压和小输出应用。

壳式变压器构造

在壳式变压器的构造中，磁芯由三个垂直的柱和两个水平的部分组成。初级和次级绕组都绕在中央柱上，而两个外部柱提供低磁阻的磁通路径（见图）。

因此，壳式构造涉及使用双磁路。低压（lv）绕组放置在靠近铁芯的位置（在中央柱上），高压（hv）绕组放置在低压绕组周围。这种布置减少了对绝缘材料的需求。

壳式变压器的构造提供了更好的支撑，以抵抗载流导体之间的电磁力，在短路条件下这种力非常大。

在壳式变压器中，磁路较短，因此需要较小的励磁电流。壳式变压器的自然冷却效果较差，因为线圈放置在中央柱上。壳式变压器主要用于低压和大输出应用。

更新于：2021年8月13日

8K+ 次浏览

开启您的职业生涯

通过完成课程获得认证

开始学习
广告