变压器的结构和原理

变压器的结构和原理

变压器是一种用于变换交流电压、电流的电力设备，其工作原理基于电磁感应。当电流通过导体时，会在周围产生旋转的磁场。将导体绕制成线圈，会在导体周围产生磁效应；进一步将线圈螺旋化形成螺线管，可以产生更强的磁场。当螺线管中通入交流电时，磁场会随着电流的方向和大小变化。此时，如果在附近引入另一个螺线管，当一个螺线管的磁场发生变化时，会在另一侧螺线管产生电动势，即感生电动势。

通常将通交流电的一侧称为初级，将产生电动势的一侧称为次级。当初级与次级的螺线匝数相同时，它们之间的电磁场也会相同。次级线圈的匝数越少，所感应的电动势就越少，适合作为低压变压器使用；次级线圈的匝数越多，所感应的电动势就越多，适合作为高压变压器使用。以上为单相变压器的基本原理，但同样适用于三相变压器。

三相变压器的绕组连接有两种主要方法：一种是星型连接，另一种是三角连接。

星型连接

在变压器的铁芯中会存在感应电流，称为涡流，涡流会产生额外的功率损耗，因此需要尽量减小涡流损耗。同时，线圈在运行过程中会在变压器内部产生热量，因此在主变压器中需要浸满绝缘油。在两旁装配散热器，散热器由多个空心翅片组成，可以将油扩散到较大的表面积，提高降温效率。

在变压器的顶部有一个储油罐，名为油枕，其中部分注油，其余部分为空气气囊。当油温上升，油体积增加，会将气囊内的空气部分排出，以维持油箱的气压平衡。