一、變壓器工作原理

　　變壓器的工作原理示意圖如圖1所示。變壓器的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組相當(dāng)于兩個(gè)電感器，當(dāng)交流電壓加到初級(jí)繞組上時(shí)，在初級(jí)繞組上就形成了電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生出交變的磁場(chǎng)，次級(jí)繞組受到初級(jí)繞組的作用，也產(chǎn)生與初級(jí)繞組磁場(chǎng)變化規(guī)律相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（電壓），于是次級(jí)繞組輸出交流電壓，這就是變壓器的變壓過(guò)程。

　　圖1變壓器的工作原理示意圖

　　變壓器的輸出電壓和繞組的匝數(shù)有關(guān)，一般輸出電壓與輸入電壓之比等于次級(jí)繞組的匝數(shù)N2與初級(jí)繞組的匝數(shù)N1之比，即U2/U1=N2/N1；變壓器的輸出電流與輸出電壓成反比（I2/I1=U1/U2），通常降壓變壓器輸出的電壓降低，但輸出的電流增大了，具有輸出強(qiáng)電流的能力。

　　二、變壓器空載運(yùn)行

　　變壓器的空載運(yùn)行是指變壓器的一-次繞組接入電源，二次繞組開(kāi)路的工作狀態(tài)。此時(shí)，一次繞組中的電流稱(chēng)為變壓器的空載電流。空載電流產(chǎn)生空載磁場(chǎng)。在主磁場(chǎng)（即同時(shí)交聯(lián)一、二繞組的磁場(chǎng)）作用下，一、二次繞組中便感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。變壓器空載運(yùn)行時(shí)，雖然二次側(cè)沒(méi)有功率輸出，但一次側(cè)仍然從電網(wǎng)吸取一部分的有功功率，來(lái)補(bǔ)償因?yàn)榇磐柡停阼F芯內(nèi)弓|起的磁滯損耗和渦流損耗簡(jiǎn)稱(chēng)鐵耗。磁滯損耗的大小取決于電源的頻率和鐵芯材料磁滯回線的面積;渦流損耗與最大磁通密度和頻率的平方成正比。另外還存在空載電流引起的銅耗。對(duì)于不同容量的變壓器，空載電流和空載損耗的大小是不同的。

　　電路分析：

　　1.主磁通：?m漏磁通?s

　　2.自感電動(dòng)勢(shì)e1、es

　　3.互感電動(dòng)勢(shì)e2

　　4.I1=i0i2=0u1=-e1u2=u20=e2

　　空載運(yùn)行時(shí)，主磁場(chǎng)由原邊電流產(chǎn)生。當(dāng)原邊繞組加額定電壓時(shí)，副邊繞組空載電壓即為副邊額定電壓。

　　空載電流：

　　主要用來(lái)產(chǎn)生主磁場(chǎng)，因此也稱(chēng)為勵(lì)磁電流；同時(shí)也為變壓器產(chǎn)生損耗，稱(chēng)為空載損耗。

　　空載損耗：

　　變壓器空載時(shí)，原邊側(cè)從電源吸收少量的有功功率，用來(lái)供給鐵損和原邊繞組銅損。由于空載電流和原邊繞組銅損均很小，所以空載損耗近似等于鐵損。

　　三、變壓器負(fù)載運(yùn)行

　　變壓器的負(fù)載運(yùn)行是指原繞組接入電源電壓，副繞租接負(fù)載時(shí)的工作狀況。這時(shí)變壓器的副邊也有電流流通，原變的接入電路與空載相比相應(yīng)增大，副邊端電壓將受到負(fù)載的影響而發(fā)生變化。

　　電路分析：

　　1. 主磁通?m由原、副邊電流i1、i2共同產(chǎn)生。

　　2. 漏磁通?1s由原邊電流i1產(chǎn)生。

　　3. 漏磁通?2s由副邊電流i2產(chǎn)生。

　　4. e1、e2：自感+互感；e1s、e2s：自感。

　　變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，主磁場(chǎng)由原、副邊電流共同產(chǎn)生。

　　負(fù)載運(yùn)行電流：

　　變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，原副邊電流可以分為兩個(gè)量，一個(gè)為勵(lì)磁分量，一個(gè)為負(fù)載分量。

　　電磁關(guān)系將原、副邊聯(lián)系起來(lái)，副邊電流的變化都會(huì)引起原邊電流的變化。

　　負(fù)載運(yùn)行功率的損耗：

　　鐵損PFE空載運(yùn)行與負(fù)載運(yùn)行時(shí)，基本不變。

　　原、副邊繞組銅損：Pcu1=I12R1 Pcu2=I22R2 ;原、副邊繞組銅損與原、副邊電流的平方成正比，所以是可變損耗。

　　正常周期性負(fù)載的運(yùn)行：

　　1、變壓器在額定使用條件下，全年可按額定電流運(yùn)行。

　　2、變壓器允許在平均相對(duì)老化率小于或等于1的情況下，周期性地超額定電流運(yùn)行。

　　3、當(dāng)變壓器有較嚴(yán)重的缺陷（如冷卻系統(tǒng)不正常、嚴(yán)重漏油、有局部過(guò)熱現(xiàn)象、油中溶解氣體分析結(jié)果異常等）或絕緣有弱點(diǎn)時(shí)，不宜超額定電流運(yùn)行。

　　4、正常周期性負(fù)載運(yùn)行方式下，超額定電流運(yùn)行時(shí)，允許的負(fù)載系數(shù)K2和時(shí)間，可按負(fù)載導(dǎo)則的方法之一確定。

　　常用變壓器損耗參照表1

　　常用變壓器損耗參照表2

　　四、變壓器空載與負(fù)載的區(qū)別

　　變壓器空載運(yùn)行與負(fù)載運(yùn)行的主要區(qū)別主要體現(xiàn)在次級(jí)線國(guó)中，變壓器負(fù)載運(yùn)行次級(jí)線圈接負(fù)載，產(chǎn)生功率大，空載運(yùn)行次級(jí)線國(guó)開(kāi)路;產(chǎn)生微功率。

　　變壓器利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心（磁芯）。在電器設(shè)備和無(wú)線電路中常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。變壓器空載運(yùn)行時(shí);只消耗空載損耗，即鐵損和雜散，它是總?cè)萘康?%，負(fù)載運(yùn)行時(shí)是空載損耗+負(fù)載損耗，即銅損，就是變壓器的總消耗。