1.基本结构

单相变压器的主要部件是一个铁芯和套在铁芯上的两个线圈绕组。

铁芯是变压器中主要的磁路部分，通常由含硅量较高，厚度为0.35 mm或0.5 mm且相互绝缘的硅钢片叠装而成，铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种，如图5-2-6所示。

绕组是变压器的电路部分，它是用绝缘漆包的铜线绕成的。与电源相连的绕组，接收交流电能，称为一次绕组；与负载相连的绕组，送出交流电能，称为二次绕组。

2.变压器的工作原理

变压器的结构示意图如图5-2-7所示。匝数为1N的一次绕组和匝数为N2的二次绕组分别绕在闭合的铁芯上。

图5-2-6　变压器的基本结构

（a）心式；（b）壳式

图5-2-7　变压器的结构示意

（1）变压器变换电压的作用。一级绕组的两端加上交流电压1u时，便有交流电流1i通过一次绕组，在它的作用下产生交变磁通。因为铁芯的磁导率比空气大得多，绝大部分磁通沿铁芯而闭合，它既与一次绕组交链，又与二次绕组交链，称为主磁通Φ。

根据电磁感应定律，交变磁通Φ 在一次、二次绕组中分别感应出电动势1e和2e，则有

当只考虑其有效值时，有

由于线圈绕组的电阻很小，它的电阻压降可忽略不计，若只考虑其有效值，则有U1=E1，U2=E2，于是有

即一次、二次绕组的电压之比等于匝数之比。

（2）变压器变换电流的作用。同理可得

即一次、二次绕组的电流之比等于匝数比的倒数。

（3）变压器的阻抗变换作用。变压器不但可以变换电压、电流，而且还可用来进行阻抗变换，使负载获得最大电功率。

如图5-2-8所示，变压器一次绕组所接的负载阻抗为Z1；二次绕组所接负载阻抗为Z2，则一次、二次绕组的功率分别为

图5-2-8　变压器的阻抗变换(www.daowen.com)

因为P1=P2，所以

则有

式（5-2-4）表明，变压器初级阻抗的大小不仅和变压器的负载阻抗有关，而且与变压器的匝数比n的平方成正比。这样一来，不管实际负载阻抗是多少，总能找到适当匝数比的变压器来达到阻抗匹配的目的，这就是变压器阻抗变换的作用。

3.变压器的铭牌数据

为保证变压器的安全运行和方便用户正确使用变压器，在其外壳上设有一块铝制刻字的铭牌。铭牌上的数据为额定值。

1）额定电压U1N/U2N

额定电压U1N是指交流电源加到一次绕组上的正常工作电压；U2N是指在一次绕组加U1N时，二次绕组开路（空载）时的端电压。在三相变压器中，额定电压是指线电压。

2）额定电流I1N/I2N

额定电流是变压器绕组允许长时间连续通过的最大工作电流，由变压器绕组的允许发热程度决定。在三相变压器中额定电流是指线电流。

3）额定容量SN

额定容量是指在额定条件下，变压器最大允许输出，即视在功率。通常把变压器一次、二次绕组的额定容量设计得相同。在三相变压器中SN是指三相总容量。额定电压、额定电流、额定容量三者的关系如下。

单相变压器中它们的关系为

三相变压器中它们的关系为

4）额定频率fN

我国规定标准工业用电的频率为50 Hz。

除此之外，铭牌上还有效率η、温升τ、短路电压标幺值uk、连接组别号、相数m等。