3.4变压器 341变压潜结构特征与分类 变压器的一般结构如图3.9所示，它由闭合铁艺和高压，低压统组等几个主爱都分 构成。 变压器可以根据其工作频率，用途及铁芯形状等进行分类。图3.0标识了变压器的 (a)心式：(b)式 削319常见变压结构 分类。 1.按工作频幸分类 变压器按工作颊率可分为高频变压器、中频变压器和低颊变压器。 2.按用途分类 变压器按其用途可分为电源变压器、音顿变压器、脉冲变压器，恒压变压器、糯合 变压器、白糯变压器、隔离变压器等多种。 3,按铁芯（或磁花》形状分类 变爪器按铁芯（磁芯）形状可分为“E”型变压器、“C”型变爪器和环型变爪器。 其中低频变压器包括电源变压卷，低颊放大器用输入、输出变压器、扩音机的线问 变压器、糯合变压器等；中颇变压器包括收音机、电视机中频变压器以及检测仪器用中 颊变压器等：高须变压器的用场也很多，如收音机中的磁性天线，电视机中应用的天线 阻抗匹配器等：脉冲变压器主要用于脉冲电路中，如半导体电冰箱开关电源电路中使用 的变压器就是一种脉冲变长卷。根据线脑之问糊合材料的不同，变压器又可分为空芯变 压器、磁芯变压器及铁芯变压器等。 3,4.2变压器主要参数 ①额定功率。指在规定的顿车和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输 出功率。额定功率中会有部分无功功率，故容量单位用代安(V·A)而不用瓦W)表示。 96
96 3.4 变压器 3.4.1 变压器结构特征与分类 变压器的一般结构如图 3.19 所示，它由闭合铁芯和高压、低压绕组等几个主要部分 构成。 变压器可以根据其工作频率、用途及铁芯形状等进行分类。图 3.20 标识了变压器的 分类。 1．按工作频率分类 变压器按工作频率可分为高频变压器、中频变压器和低频变压器。 2．按用途分类 变压器按其用途可分为电源变压器、音频变压器、脉冲变压器、恒压变压器、耦合 变压器、自耦变压器、隔离变压器等多种。 3．按铁芯（或磁芯）形状分类 变压器按铁芯（磁芯）形状可分为“E”型变压器、 “C”型变压器和环型变压器。 其中低频变压器包括电源变压器，低频放大器用输入、输出变压器、扩音机的线间 变压器、耦合变压器等；中频变压器包括收音机、电视机中频变压器以及检测仪器用中 频变压器等；高频变压器的用场也很多，如收音机中的磁性天线，电视机中应用的天线 阻抗匹配器等；脉冲变压器主要用于脉冲电路中，如半导体电冰箱开关电源电路中使用 的变压器就是一种脉冲变压器。根据线圈之间耦合材料的不同，变压器又可分为空芯变 压器、磁芯变压器及铁芯变压器等。 3.4.2 变压器主要参数 ①额定功率。指在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输 出功率。额定功率中会有部分无功功率，故容量单位用伏安(V·A)而不用瓦(W)表示。 图 3.19 常见变压器结构
②厘比.由图32】所示变压器工作原理图可知，它是指二次绕组匝数2)与一次 绕组巨数N)之比，即： 气赖变压范 授工作脚率 ③效率.它是指变压器二次绕组绘出 行是 电功率与一次绕组输入电功率比值的百分 气提受超 数，即 电覆变压容 P2×100% 力= 许规变儿器 一般电观变压器和音频变压器要考 林冲变压圈 虑效车，而中顿、高顿变压器一般不考虑 变业器 传用途分类 侧上专山酒 效率。 ④颊带宽度。变压器的输入电压一定 偶介变压每 时，其输出电压会随拔率变化而不同，对 信号的响应有一定的顿带宽度。中间频幸 白精变业海 ∫处及与山满足压比关系。 隔离度止特 ⑤温升。它主夏是对电源变压器而言 的。当通电工作后，其混度上升到稳定时， 其温度高出岗国环境温度的数值。有时参 E型瓷h器 数中用最高工作湿度代替湿升， 餐心减通 ©地缘电阻。绝缘材料由于工艺原因 《,思按分表 复变百 会有一定的渐电流，四而各绕组线阁之间， 不型变加器 各线园与铁芯之何井不完全绝缘。 绝缘电阻(Q)= 施加电压(V) 图3.20变压器的分类 产生的漏电流(mA) ⑦漏电感。变压器一次线圈电流产生的磁通并不全部通过二次线圈，不通过二次线 图的这部分磁通叫漏磁通，由漏磁通产生的电感称为漏电感。漏电感的存在不仅影响变 压器的效率和性能，也会影响 变压器周国电路的工作。 除了上述指标外，不同用 途的变压器还有一些特殊要求 的技术指标，例如，音频变压 器的线性尖真，电源变压器 的空载电流等， 阁321变压器工作理 3.43变压器符号与命名 97
97 ②匝比。 由图 3.21 所示变压器工作原理图可知，它是指二次绕组匝数(N2)与一次 绕组匝数(N1)之比，即： 1 2 2 1 1 2 1 2 Z Z I I U U N N n = = = = ③效率。它是指变压器二次绕组输出 电功率与一次绕组输入电功率比值的百分 数，即： = ¥ 100% Pi P O h 一般电源变压器和音频变压器要考 虑效率，而中频、高频变压器一般不考虑 效率。 ④频带宽度。变压器的输入电压一定 时，其输出电压会随频率变化而不同，对 信号的响应有一定的频带宽度。中间频率 f 处 U2与 U1满足匝比关系。 ⑤温升。它主要是对电源变压器而言 的。 当通电工作后， 其温度上升到稳定时， 其温度高出周围环境温度的数值。有时参 数中用最高工作温度代替温升。 ⑥绝缘电阻。绝缘材料由于工艺原因 会有一定的漏电流， 因而各绕组线圈之间， 各线圈与铁芯之间并不完全绝缘。 产生的漏电流（ ） 施加电压（ ） 绝缘电阻（ ） mA KV MW = ⑦漏电感。变压器一次线圈电流产生的磁通并不全部通过二次线圈，不通过二次线 圈的这部分磁通叫漏磁通，由漏磁通产生的电感称为漏电感。漏电感的存在不仅影响变 压器的效率和性能，也会影响 变压器周围电路的工作。 除了上述指标外，不同用 途的变压器还有一些特殊要求 的技术指标，例如，音频变压 器的非线性失真，电源变压器 的空载电流等。 3.4.3 变压器符号与命名 图 3.21 变压器工作原理 图 3.20 变压器的分类
1,变压器的符号 变爪器的符号如图322所示。 J mM d 图322变压器的符号 2.变压卷的型号命名方法 国产变压器型号命名由三部分组成，各部分的含义见表3.10， 第一部分用字母表示变压器的主称。 第二部分用数字表示变压器的额定功率。 第三部分用数字表示序号。 表3.10 变乐器的型号金名及含义 剪二部分：额第三部分：序 第一部分：主称 定功率 号 半母 雷义 用登字表示用数半表示 CB 音频输出变压墨 变压器的额产品的序号 DB 电源变压器 定功率 GB 高压变压器 HB 灯发变压器 我H减B 音换孩入变压器 SB或ZB 扩音机用定阻式音坝给运变压数线何变压器 SB或EB 扩音机用定压或白属式音核输透变压器 KB 开关变压验 3,4.4变压器的应用 变压器是一种常见的电气设备，在电力系饶和电子线路中应用广泛。 在输电方面，当输送功率P=Ic03@以及负载功率因数cOs@为一定时，电压U 愈高，线路电流！愈小。这不仪可以减小输电线的战面积，节省材料，同时还可减小 线路的功率损耗。因此在输电时必须利用变爪器将电压升高。在用电方面，为了保证用 电的安全和合乎用电设备的电压要求，还要利用变出器将电压降低。 在电子线路中，除电源变压器外，变压器还用米耦合电路，传递信号，并实现阳抗 匹配. 此外，尚有自蝎变压器、互感器及各种专用变压器（用于电早、电护及整流等）。 图323为变压器在直流电源电路中的典型应用，这甲变压器起到降压作用。 98
98 1．变压器的符号 变压器的符号如图 3.22 所示。 2．变压器的型号命名方法 国产变压器型号命名由三部分组成，各部分的含义见表 3.10。 第一部分用字母表示变压器的主称。 第二部分用数字表示变压器的额定功率。 第三部分用数字表示序号。 表 3.10 变压器的型号命名及含义 第一部分：主称 第二部分： 额 定功率 第三部分： 序 号 字 母 含 义 CB 音频输出变压器 DB 电源变压器 GB 高压变压器 HB 灯丝变压器 RB 或 JB 音频输入变压器 SB 或 ZB 扩音机用定阻式音频输送变压器(线间变压器) SB 或 EB 扩音机用定压或自耦式音频输送变压器 KB 开关变压器 用数字表示 变压器的额 定功率 用数字表示 产品的序号 3.4.4 变压器的应用 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。 在输电方面，当输送功率P = UI cosj 以及负载功率因数cos j 为一定时，电压 U 愈高，则线路电流 I 愈小。这不仅可以减小输电线的截面积，节省材料，同时还可减小 线路的功率损耗。因此在输电时必须利用变压器将电压升高。在用电方面，为了保证用 电的安全和合乎用电设备的电压要求，还要利用变压器将电压降低。 在电子线路中，除电源变压器外，变压器还用来耦合电路，传递信号，并实现阻抗 匹配。 此外，尚有自耦变压器、互感器及各种专用变压器(用于电焊、电炉及整流等)。 图 3.23 为变压器在直流电源电路中的典型应用，这里变压器起到降压作用。 图 3.22 变压器的符号
3.45变压器常见故障及检栋 变压器线图开路的险查可用万用表做姆 挡进行，一般中、高顿变压琴的线图匝数不 多，其直流电阳很小，在零点几微至几微之 A R 何，视变压器具体规格而异：音顿和中颊变 压器由于线图匝数较多，直流电阻可达几百 厥至几「慨以上. 变压器开路，一种是线图内部商线。另 阁323直液电源电路 种是引出物慨线。引出端新线是常见的放障，仔细现家可发现。如米是引出神断垃（开 路)可以重新焊接。如果是内斯线则要更换咸重绕，重时要注意烧组臣数、导线蜣格， 高、中顿变压器还要注意烧荆方向。电源变压器绕条液，不变变“肥”，以免装不进丽 铁芯。在折装变压卷铁芯时要注意不要损坏绕组，并要夹紧铁芯，以免工作时发出“嘴 嘴”声或“吱攻”声。 变压器的直葡电阻正常，不能表示变压器完全正常。例如，电源变压器具部短路对 变压器且欲电阻影响不大，但变压器不能正常工作。中、岛颜变压器局部短路用方用表 不易测影量，一般需用专月仪器，其女现为Q值下降，整机特性变坏。如果父压器两绕 之问频路会造成通，可用万用表最搏挡测量两珍组问的电用，测量倒应切凌压器与 其他元件莲接，以免电路元件并联爹利测量的准商性， 电德变压茶内短路可以空我通电检剃。方法是切斯电源变正器的负载，按进电尊， 如果通电15.0n后迅升正常，说明变压卷正常：如果空或稳升较高会烫手，则内部 可能有局部短路
99 3.4.5 变压器常见故障及检修 变压器线圈开路的检查可用万用表欧姆 挡进行，一般中、高频变压器的线圈匝数不 多，其直流电阻很小，在零点几欧至几欧之 间，视变压器具体规格而异；音频和中频变 压器由于线圈匝数较多，直流电阻可达几百 欧至几千欧以上。 变压器开路，一种是线圈内部断线，另 一种是引出端断线。引出端断线是常见的故障，仔细观察可发现。如果是引出端断线(开 路)可以重新焊接。 如果是内部断线则要更换或重绕， 重绕时要注意绕组匝数、 导线规格， 高、中频变压器还要注意绕制方向。电源变压器要绕紧凑，不要变“肥” ，以免装不进原 铁芯。在插装变压器铁芯时要注意不要损坏绕组，并要夹紧铁芯，以免工作时发出“嗡 嗡”声或“吱吱”声。 变压器的直流电阻正常，不能表示变压器完全正常。例如，电源变压器局部短路对 变压器直流电阻影响不大，但变压器不能正常工作。中、高频变压器局部短路用万用表 不易测量，一般需用专用仪器，其表现为 Q 值下降，整机特性变坏。如果变压器两绕组 之间短路会造成直通，可用万用表欧姆挡测量两绕组间的电阻，测量时应切断变压器与 其他元件连接，以免电路元件并联影响测量的准确性。 电源变压器内部短路可以空载通电检测， 方法是切断电源变压器的负载， 接通电源， 如果通电 15~30min 后温升正常，说明变压器正常；如果空载稳升较高会烫手，则内部 可能有局部短路。 图 3.23 直流电源电路