干式變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電變壓器原理圖流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其餘的繞組叫次級線圈。

變壓器的特性參數

1 工作頻率變壓器鐵芯損耗與頻率關係很大，故應根據使用頻率來設計和使用，這種頻率稱工作頻率。

2 額定功率在規定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作，而不超過規定溫升的輸出功率。

3 額定電壓指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大於規定值。

4 電壓比指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負載電壓比的區別。

5 空載電流變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流。空載電流由磁化電流（產生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對於50Hz電源變壓器而言，空載電流基本上等於磁化電流。

6 空載損耗：指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級線圈銅阻上產生的損耗（銅損），這部分損耗很小。

7效率指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。8絕緣電阻表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關.

變壓器的工作原理

變壓器---利用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件

1.變壓器 ---- 靜止的電磁裝置

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能
電壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。


變壓器原理圖（圖3.1.2）

與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組
與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組

設

一次繞組的 二次繞組的











電壓相量 U1 電壓相量 U2

電流相量 I1 電流相量 I2

電動勢相量 E1 電動勢相量 E2

匝數 N1 匝數 N2

同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為 φm ,該磁通量稱為主磁通
請注意 圖3.1.2 各物理量的參考方向確定。

2.理想變壓器

不計一次、二次繞組的電阻和鐵耗，
其間耦合係數 K=1 的變壓器稱之為理想變壓器
描述理想變壓器的電動勢平衡方程式為

e1(t) = -N1 d φ/dt

e2(t) = -N2 d φ/dt

若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，
則有

不計鐵心損失，根據能量守恆原理可得

由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關係

令 K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比），則


二.變壓器的結構簡介

1.鐵心

鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為 0.35 或 0.5 mm，

表面塗有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成

鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用

鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種
心式變壓器結構示意圖(圖3.1.6)




2.繞組

繞組是變壓器的電路部分，

它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成


變壓器的基本原理是電磁感應原理，現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當一次側繞組上加上電壓Ú1時，流過電流Í1，在鐵芯中就產生交變磁通Ø1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側繞組分別感應電勢É1，É2，感應電勢公式為：E=4.44fNØm
式中：E--感應電勢有效值
f--頻率
N--匝數
Øm--主磁通最大值
由於二次繞組與一次繞組匝數不同，感應電勢E1和E2大小也不同，當略去內阻抗壓降後，電壓Ú1和Ú2大小也就不同。
當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流（Í0），這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流Í2時，也在鐵芯中產生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流Í0，一部分為用來平衡Í2，所以這部分電流隨著Í2變化而變化。當電流乘以匝數時，就是磁勢。
上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現了一、二次側的能量傳遞。
變壓器工作原理動畫演示

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