3.4 变压器的功能与应用

变压器是将两组或两组以上的线圈绕制在同一个线圈骨架上，或绕在同一铁芯上制成的。通常把与电源相连的绕组称为初级线圈（初级绕组），其余的绕组称为次级线圈（次级绕组）。

变压器的主要作用是用来提升或降低交流电压，变换阻抗等。它是利用电磁感应原理传递电能或传输信号的一种器件，在电路中可以传输交流电、起到电压变换、电流变换、阻抗变换和高低压电气隔离等作用。

3.4.1 变压器的种类及特点

变压器是由两个或多个电感线圈构成的，它是利用电感线圈的互感原理将电能或信号从一个回路传向另一个回路的。

在电气系统中，比较常用的就是电力变压器，电力变压器是供配电系统中实现电能输送、电压变换的器件，在远程传输时，将发电站送出的电压升高，以减少在电力传输过程中的损失，便于长途输送电力。在用电的地方，变压器将高压降低，供用电设备和用户使用，图3-78所示为电力变压器的基本结构图。

电力变压器主要由铁芯、绕组、外壳及接线端子等部分组成。绕组是变压器的电流通路，铁芯是变压器的磁路通道，二者构成变压器的核心，即电磁部分。变压器的绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间是相互绝缘的。除了电磁部分，还有油箱、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装置等部件。

1. 单相变压器

单相变压器适用于50～60Hz的交流电路中，在农村供电系统中，可以直接使用三组单相变压器将高压供电变成单相220V，然后供各种电气设备使用。图3-79所示为单相变压器的外形。

2. 三相变压器

相对于单相变压器来说，三相变压器是电力设备中应用比较多的一种变压器。三相变压器主要应用于三相供电系统中的升压或降压，是电力系统中常用的变压器。图3-80所示为常见三相变压器的外形和内部结构图。

使用三个单相变压器传输三相电源的主要优点是某一个单相变压器发生故障时其他两个仍能工作，而对于单个的三相变压器来说，如果某一相的绕组有故障，那么整个三相变压器就不能工作了。

3.4.2 常见变压器的实际应用

了解变压器的功能特点后，下面简单介绍变压器在实际中的应用。以电源电路中的变压器为例，可以看到，220V交流输入电压经变压器降压后变成交流低压，交流低压再经桥式整流堆和滤波电容器整流、滤波变成直流输出给负载。图3-81所示为变压器在电源电路中的应用。

图3-82所示为变压器在供电系统中的应用。该系统是由支架、控制箱、变压器、绝缘子和线缆构成的。两个变压器支架将绝缘子、变压器和控制箱固定，输入线缆经绝缘子固定后送给变压器，经变压器输出送给控制箱，控制箱中安装控制器件（如断路器、电表等）对高压送来的电压进行控制输出，输出的电压经线缆送给用户。

在发电站等地方有很多大型的电力变压器（升压变压器），由于在电力输送过程中电缆上会有所损耗，因此在电力输送前期要提升电压，在用户使用前要降低电压，因此还会有降压变压器的使用。图3-83所示为电力变压器在发电站中的应用。