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一、电力变压器按结构可分为什么什么什么变压器等

一）变压器的结构

变压器一般由导电材料、磁性材料和绝缘材料三部分组成。

1．导电材料变压器的导电材料主要是各种上强度较高的漆包线，只有在调谐用高频变压器中使用纱包线。

2．磁性材料电源变压器和低频变压器中使用的磁性材料以硅钢片为主。中频变压器、脉冲变压器、振荡变压器等使用的磁性材料以铁氧体磁材为主。

3．绝缘材料变压器的绝缘材料除骨架外，还有层间绝缘材料及浸渍材料（绝缘漆）等。

（二）电源变压器

电源变压器的主要用用是升压（提升交流电压）或降压（降低交流电压），升压变压器的一次（初级）绕组较二次（次级）绕组的圈数（匝数）少，而降压变压器的一次绕组较二次绕组的圈数多。稳压电源和各种家电产品中使用的变压器均属于降压电源变压器。

电源变压器有“E”型电源变压器、“C”型电源变压器和环境污染型电源变压器之分。

1．“E”型电源变压器“E”型电源变压器的铁心是用硅钢片交叠而成。其缺点是磁路中的气隙较大，效率较低，工作时电噪声较大。优点是成体低廉。

2．“C”型电源变压器“C”型电源变压器的铁心是由两块形状相同的“C”型铁心（由冷轧硅钢带制成）对手地而成，与“E”型电源变压器相比，其磁路中气隙较小，性能有所提高。

3．环型电源变压器环型电源变压器的铁心是由冷轧硅钢带卷绕而成，磁路中无气隙，漏磁极小，工作时电噪声较小。

图6-14是电源变压器的外形。

（三）低频变压器

低频变压器用来传磅信号电压和信号功率，还可实现电路之间的阻抗匹配，对直流电具有隔离作用。它分为级间耦合变压器、输入变压器和输出变压器，外形均于电源变压器相似。

1．极间耦合变压器级间耦合变压器用在两级音频放大电路之间，作为耦合元件，将前级放大电路的输出信号传送至后一级，并作适当的阻抗变换。

2．输入变压器在早期的半导体收音机中，音频推动级和功率放大级之间使用的变压器为输入变压器，起信号耦合、传输作用，也称为推动变压器。

输入变压器有单端输入式和推挽输入式。若推动电路为单端电路，则输入变压器也为单端输入式变压器；若推动电路为推挽电路，则输入变压器也为推挽输入式变压器。

3．输出变压器输出变压器接在功率放大器的输出电路与扬声器之间，主要起信号传输和阻抗匹配的作用。

输出变压器也分为单端输出变压器和推挽输出变压器两种。

（四）高频变压器

常用的高频变压器有黑白电视机中的天线阻抗变换器和半导体收音机中的天线线圈等。

1．阻抗变换器黑白电视机上使用的天线阻抗变换器是用双根塑皮绝缘导线（塑胶线）并绕在具有高导磁率的双孔磁心上构成的，其外形，电路图形符号及等效电路见图6-15。

阻抗变换器两绕组的圈数虽相同，但因其输入端是两个线圈串联，阻抗增大一倍；而输出端是两个线圈并联，阻抗减小一半。所以，其总的阻抗变换比为4∶1（将300Ω平衡输入信号变换为75Ω不平衡输出信号）。

2．天线线圈收音机的天线线圈也称磁性天线，它是由两相邻而又相互独立的一次（初级）、二次（次级）绕组套在同一磁棒上构成的，如图6-16所示。

磁棒有圆形长方形两种外形。

中波磁棒采用锰锌铁氧体材料，其晶粒呈黑色；短波磁棒采用镍锌铁氧体材料，其晶粒呈棕色。

线圈一般用多股或单股纱包线绕制在略粗于磁棒的绝缘纸管上，绕好后再套在磁棒上。

（五）中频变压器

1．中频变压器的结构中频变压器俗称“中周”，应用在收音机或黑白电视机中。

中频变压器属于可调磁心变压器，外形与收音机的振荡线圈相似，它也由屏蔽外壳、磁帽（或磁心）、尼龙支架、“工”字磁心、引脚架等组成，如图6-17所示。

2．中频变压器的作用中频变压器是半导体收音机和黑白电视机中的主要选频元件，在电路中起信号耦合和选频等作用，调节其磁心，改变线圈的电感量，即可改变中频信号的灵敏度选择性及通频带。

收音机中的中频变压器分为调频用中频变压器和调幅用中频变压器，黑白电视机中的中频变压器分为图像部分中频变压器和伴音部分中频变压器。不同规格、不同型号的中频变压器不能直接互换使用。

（六）脉冲变压器

脉冲变压器用于各种脉冲电路中，其工作电压、电流等均为非正弦脉冲波。常用的脉冲变压器有电视机的行输出变压器、行推动变压器、开关变压器、电子点火器的脉冲变压器、臭氧发生器的脉冲变压器等。

1．行输出变压器行输出变压器简称FBT或行回扫变压器，是电视机中的主要部件，它属于升压式变压器，用来产生显像管所需的各种上工作电压（例如阳极高压、加速极电压、聚焦极电压等），有的电视机中行输出变压器还为整机其它电路提供工作电压。

黑白电视机用行输出变压器一般由“U”型磁心、低压线圈、高压线圈、外壳、高压整流硅堆、高压线、高压帽、灌封材料、引脚等组成，它又分为分立式（非密封式、高压线圈和高压硅堆可以取下）和一体化式（全密封式）两种结构，图6-18是黑白电视机行输出变压器的外形。

彩色电视机用行输出变压器在一体化黑白电视机行输出变压器的基础上增加了聚焦电位器、加速极电压调节电位器、聚焦电源线、加速极供电线及分压电路，图6-19是彩色电视机行输出变压器的结构和内部电路。

2．行推动变压器行推动变压器也称行激励变压器，它接在行推动电路与行输出电路之间，起信号耦合、阻抗变换、隔离及缓冲等作用，控制着行输出管的工作状态。

行推动变压器由“E”型铁心（或磁心）骨架及一次（初级）、二次（次级）绕组等构成，图6-20是其外形。

3．开关变压器彩色电视机开关稳压电源电路中使用的开关变压器，属于脉冲电路用振荡变压器。其主要作用是向负载电路提供能量（即为整机各电路提供工作电压），实现输入、输出电路之间的隔离。

开关变压器采用“EI”型或“EE”型、“EC”型等高导磁率磁心，其一次（初级）绕组为储能绕组，用来向开关管集电极供电。自激式开关电源的开关变压器一次绕组还包含正反馈绕组或取样绕组，用来提供正反馈电压或取样电压。它激式开关电源的开关变压器一次绕组还包含自馈电绕组，用来开关振荡集成电路提供工作电压。开关变压器二次（次级）侧有多组电能释放绕组，可产生多路脉冲电压，经整流、滤波后供给电视机各有关电路。图6-21是开关变压器的外形及电路图形符号。

（七）自耦变压器

自耦变压器的绕组为有抽头的一组线圈，其输入端和输出端之间有电的直接联系，不能隔离为两个独立部分。当输入端同时有直流电和交流电通过时，输出端无法将直流成分滤除而单独输出交流电（即不具备隔直流作用）。

图6-22是自耦变压器的两种连接线路。

（八）隔离变压器

隔离变压器的主要作用是隔离电源、切断干扰源的耦合通路和传输通道，其一次、二次绕组的匝数比（即变压比）等于1。

它分为电源隔离变压器和干扰隔离变压器。

1．源隔离变压器电源隔离变压器是具有“安全隔离”作用的1∶1电源变压器，一般作为彩色电视机的维修设备。

彩色电视机的底板多数是“带电有”，在维修时若将彩色电视机与220V交流电源之间接入一只隔离变压器后，彩色电视机即呈“悬浮”供电状态。当人体偶尔触及隔离变压二次侧（次级）的任一端时，均不会发生触电事故（人体不能同时触及隔离变压器二次测的两个接线端，否则会形成闭合回路，发生触电事故）。

2．干扰隔离变压器干扰隔离变压器是具有噪声干扰抑制作用的变压器，它可以使两个有联系的电路相互独立，不能形成回路，从而有效地切断干扰信号的通路，使干扰信号无法从一个电路进入另一个电路。

（九）振荡变压器

有些仪器仪表和电子控制设备上用于正弦波电路中的振荡变压器与脉冲电路中使用的振荡变压器不同，其主要作用是电压器变换和阻抗变换，两者不能互换使用。

（十）恒压变压器

恒压变压器是根据铁磁谐振原理制成的一种交流稳压变压器，它具有稳压、抗干扰和自动短路保护等功能。当输入电压（电网电压）在-20%～+10%范围内变化时，其输出电压的变化不超过±1%。既使恒压变压器输出输端出现短路故障时，在30min内也不会出现任何损坏。

二、电源变压器工作原理讲述

1.电源变压器是电磁感应的应用，广泛应用于电源技术和电子技术领域。

2.变压器的基本原理是原线圈（初级绕组）通电产生磁场，磁场通过铁芯感应到副线圈（次级绕组）产生电压。

3.自耦变压器是特殊类型的变压器，它只有一个绕组，既作为原线圈又作为副线圈。

4.当自耦变压器用作降压变压器时，部分线匝被抽出形成二次绕组；用作升压变压器时，外加电压仅在部分线匝上。

5.自耦变压器的优势在于尺寸小、效率高，特别是在大容量和高电压等级的应用中，其优势更加明显。

6.变压器的电压变换基于电磁感应原理，并不需要分开的原绕组和副绕组。原绕组接入交流电源时，每匝的电压降，电压平均分配到原、副绕组。

7.改变原、副绕组的比例，可以得到不同的输出电压。原副绕组直接串联的变压器称为自藕变压器，也称单圈变压器。

8.普通变压器的原、副绕组是互相绝缘的，只有磁的联系没有电的联系，根据线圈组数不同，可分为双圈或多圈变压器。

9.自耦变压器的电流、电压和匝数关系与普通变压器相同，即电压和匝数成正比，电流和匝数成反比。

10.自耦变压器的特点是副绕组是原绕组的一部分或原绕组是副绕组的一部分，电流方向与普通变压器相反。

11.电子变压器是一种基于高频电子镇流器电路研制的变压器电路，具有稳定、体积小、功率大的特点。

12.电子变压器的工作原理与开关电源类似，通过整流桥、高频振荡电路和铁氧体输出变压器实现电压和功率的转换。

13.自制振荡变压器和铁氧体输出变压器是电子变压器的关键部件，需要选择合适的材料和绕制参数。

14.电子变压器的电路组件需正确焊接和调试，以确保电路正常工作。

15.电源变压器的学习对于理解其广泛的应用和构造具有重要意义，电磁感应原理是其核心。

16.电子变压器的高频电压输出可以通过改变绕组匝数来调整，以满足不同的应用需求。

自耦变压器启动过程中频繁烧毁故障分析和解决

2021-05-03 11:14·电气之家

[摘要]针对本公司电机采用自耦变压器启动过程中频繁烧毁的故障处理，根据启动实际情况，笔者对产生故障的原因进行分析，并简单介绍电气控制方面的解决方法。

关键词自耦变压器；时间继电器；启动过程

Abstract：MotorfrequentlyburntTroubleshootingautotransformerstartagainsttheCompany，accordingtothestartoftheactualsituation，Ireasonthecauseofthefailureanalysis，andabriefintroductiontothesolutionoftheelectricalcontrol.

Keywordsautotransformer;timerelay;bootprocess

　　1、引言

根据生产机械的工作性质和加工工艺的要求，利用各种控制电器的职能，实现对电动机的控制线路是多种多样的。低压三相鼠笼异步电动机以其效率高、构造简单、经济实用、维护方便、易于远程控制等特点，被大中型企业普遍采用。由于电动机的启动电流比较大，一般为其额定电流的4~7倍，致使电源变压器输出电压大幅度下降，后果不仅会减小电动机本身的起动转矩甚至无法起动，还要影响到同一供电网络中其它设备的正常工作。所以，当电机功率小于10kW或不超过供电变压器容量的15%-20%时，允许全压启动，否则，应采用降压启动，以减少启动电流对电网的冲击。

降压启动是指采用启动设备将电压适当降低，然后再加到电动机定子绕组上进行启动，等电动机启动运转之后，再恢复其电压至其额定值。此时，由于电流与电压的正比关系，启动时电压降低，则电流减少，所有降压启动达到了减少启动电流的目的。不过，由于电动机转矩与电压的平方正比，故降压启动也能导致电动机的启动转矩大为降低。所以，减压启动时需注意在空载或者轻载的情况下进行。

常见的降压启动方法有四种：第一、在定子绕组中串接电阻降压启动；第二、自耦变压器降压启动；第三、星形---三角形降压启动；第四、延边三角形降压启动。本文章主要研究自由变压器降压启动过程中出现的问题。

自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。待电动机启动正常后，再使电动机与自耦变压器脱离，而后在全压下正常运转。具体过程：启动时电源电压加在自耦变压器的高压绕组，电机的定子绕组与自耦变压器的低压绕组联接。启动后，当电机的转速加速到接近其额定转速，启动即将完成时，用时间继电器延时闭合将自耦变压器切除，此时，电机的定子绕组直接与电网电压联接，电机全压正常运行。

2、启动过程中自耦变压器频繁烧毁原因分析

本公司大功率电机相当一部分是采用自耦变压器降压启动的，并且已安全运行十多年。但是，最近一段时间却发生了自耦变压器在启动过程中频繁烧毁的事故。检查自耦变压器的功率，是按1.3倍电动机额定功率选择的，符合要求。启动时间整定为13S，根据G.O瓦特逊经验公式进行校验：(1)、用60%抽头启动时，t=8+Pn/8(s)

(2)、用80%抽头启动时，t=6+Pn/15(s)

发现启动时间也符合JB628-76《自耦减压启动器》规程所要求的额定负载时间。检查开关、接触器及中间继电器触头，没有发现问题，但是发现时间继电器触头粘连，没有按整定的13S延时闭合，从而导致自耦变压器长时间带电直至烧毁。

3、解决方法

本着保护自耦变压器的思路，如果自耦变压器在启动过程中不能既定时间切除，就使整个控制回路断电，也达到了将自耦变压器切除的效果，避免了因自耦变压器长时间带电造成烧毁事故发生。具体控制过程如下：

1、合上空气开关QF接通三相电源。

2、按启动按钮SB2交流接触器1KM线圈通电吸合并自锁，其主触头闭合，将自耦变压器线圈接成星形，与此同时由于1KM辅助常开触点闭合，使得接触器2KM线圈通电吸合，2KM的主触头闭合由自耦变压器的低压低压抽头（例如60％）将三相电压的60％接入电动，另外，2KM的常闭触点断开，保证了3KM主触头处于断开状态。

3、1KM辅助常开触点闭合，使时间继电器1KT线圈通电，并按已整定好的时间开始计时，当时间到达后，1KT的延时常开触点闭合，使中间继电器KA线圈通电吸合并自锁。

4、由于KA线圈通电，其常闭触点断开使1KM线圈断电，1KM常开触点全部释放，主触头断开，使自耦变压器线圈封星端打开；同时2KM线圈断电，其主触头断开，切断自耦变压器电源。KA的常闭触点闭合，通过2KM已经复位的常闭触点，使3KM线圈得电吸合，3KM主触头接通电动机在全压下运行。

5、1KM的常开触点断开也使时间继电器1KT线圈断电，其延时闭合触点释放，也保证了在电动机启动任务完成后，使时间继电器KT可处于断电状态。

6、将时间继电器2KT的整定时间延后时间继电器1KT5S，如果由于时间继电器1KT故障，没有按整定的时间延时闭合，则5S后，时间继电器2KT动作，将控制回路断电，避免了因自耦变压器长时间带电被烧毁故障的发生，维护了公司利益。

7、时间继电器2KT与3KM常闭串接，保证了电机全压启动后时间继电器2KT处于断电状态。

8、欲停车时，可按SB1则控制回路全部断电，电动机切除电源而停转。

9、电动机的过载保护由热继电器KH完成，短路保护由熔断器FU完成。

4、结束语

电机采用自耦变压器降压启动的优点是启动转矩和启动电流可以调节，就容量比较大的三相异步电动机而言，目前已属于普遍采用的启动方法，但是，不同厂家的电器设备其性能不尽相同，这样就导致了在实际运行中无法保证电器设备运行的绝对可靠性。但是，只要实际运行中多观察，深入了解现场设备，出现设备故障时善于思考，勤于检查，具体问题具体分析，总能找到解决的方法，杜绝同一故障的再次发生，从而保证设备的正常运行。

另外，电机采用自耦变压器降压启动时，需要的设备庞大，成本较高。因此这种方法对于电机功率小于10kW或不超过供电变压器容量的15%-20%时并不适用。

参考文献

[1]电机采用自耦变压器启动的故障分析和处理电工技术2007.9.

[2]常用电气设备故障排除实例陈家斌主编河南科学技术出版社.

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