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绕组是变压器的电路部分,用来传输电能,一般分为高压绕组和低压绕组。接在较高电压上的绕组称为高压绕组;接在较低电压上的绕组称为低压绕组。从能量的变换传递来说,接在电源上,从电源吸收电能的绕组称为原边绕组(又称一次绕组或初级绕组);与负载连接,给负载输送电能的绕组称副边绕组(又称二次绕组或次级绕组)。绕组一般是用缘的铜线绕制而成。高压绕组的匝数多、导线横截面小;低压绕组的匝数少、导线横截面大。为了变压器能够的运行以及有的使用寿命,对绕组的电气性能、耐热性能和机械强度都有一定的要求。绕组是按照一定规律连接起来的若干个线圈的组合。根据高压绕组和低压绕组相互位置的不同,绕组结构型式可分为同心式和交叠式两种。同心式绕组是将高压绕组和低压绕组同心地套装在铁心柱上。为了缘方便,低压绕组紧靠着铁心,高压绕组则套装在低压绕组的外面,两个绕组之间留有油道。油道一是作为绕组间的缘间隙;二是作为散热通道,使油从油道中流过冷却绕组。在单相变压器中,高、低压绕组均分为两部分,分别套装在两铁心柱上,这两部分可以串联或并联;在三相变压器中属于同一相的高、低压绕组套装在同一铁心柱上。同心式绕组的结构简单、制造方便,心式变压器一般都采用这种结构。交叠式绕组是将高压绕组和低压绕组分成若干线饼,沿着铁心柱交替排列而构成。为了便于缘和散热,高压绕组与低压绕组之间留有油道并且在上层和下层靠近铁轭处安放低压绕组。交叠式绕组的机械强度高,引线方便,壳式变压器一般采用这种结构。
输入、输出变压器输入、输出变压器的主要作用是:实现阻抗匹配;无畸变地传送信号电压和信号功率;对直流具有隔离作用。常见输入、输出变压器外形和符号如图4所示。输入、输出变压器的用途是:输出变压器把晶体管收音机末级功率放大器的输出功率耦合到扬声器,使功率放大管的佳负载和扬声器的音圈阻抗匹配。录音机和电视机中,功率管和扬声器的锅耦合也离不开它。输入变压器通常是低频电路中末前级和末级之间的耦合变压器。
在变压器设计中,必须最小化变压器的漏电感和分布电容,因为开关电源中的变压器传输高频脉冲方波信号。在传输瞬态期间,漏电感和分布电容可能导致浪涌电流和尖峰以及顶部振荡,从而导致损耗增加。通常,变压器的漏电感被控制为初级电感的1%至3%。
当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时,效率η等于100%,变压器将不产生损耗.但实际上这种变压器是没有的.变压器传输电能时总要产生损耗,这种损耗主要有铜损和铁损。铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗.由于线圈一般都由带缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损.变压器的铁损包括两个方面.一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗,当变压器工作时.铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗.