1.4 电力变压器变电

因为我们使用的照明和动力用电都是220V/380V的，高电压不能直接使用，必须使用变压器降压（也有特别的场所需要升压）。这个过程就是变压的过程。

1.4.1 变压器的变换原理

变压器是根据电磁感应原理制成的。它由硅钢片（或矽钢片）叠成的铁芯和绕在铁芯上的两个绕组线圈构成。铁芯与绕组间彼此相互绝缘，没有任何电的联系。将变压器和电源连接的绕组称为原边绕组（或称为初级绕组、一次绕组），把变压器和负载连接的绕组称为副边绕组（或称为次级绕组、二次绕组），如图1-6所示。

当将变压器的初级绕组接到交流电源U1上时，铁芯中就会产生变化的磁力线。由于次级绕组与初级绕组绕在同一铁芯上，磁力线切割次级绕组，次级绕组上必然产生感应电动势 E2，使绕组两端出现电压U2。因磁力线是交变的，所以次级绕组的电压U2也是交变的，而且频率与电源频率完全相同。理论证明，变压器初级绕组与次级绕组的电压比和初级绕组与次级绕组的匝数比值有关，可用下式表示：

式中，U1——初级绕组电压；

U2——次级绕组电压；

N1——初级绕组匝数；

N2——次级绕组匝数。

式（1-1）表明，绕组匝数越多，电压就越高。次级绕组匝数比初级绕组匝数少，则为降压变压器；次级绕组匝数比初级绕组匝数多，则为升压变压器。

总之，变压器的工作过程是一个电生磁和磁生电的过程。

1.4.2 变压器的分类

常用的变压器有：单相变压器、电源变压器（图1-7）、三相电力变压器（图1-8）、调压变压器、自耦变压器、测量变压器（电压互感器、电流互感器）、各种小型变压器（图1-9）等。按结构特点分为单绕组、双绕组和多绕组；按冷却方式又分为油浸式和空气冷却式。

1.4.3 自耦变压器和调压器

除上述变压器外，还有自耦变压器和调压器，它们也属于变压器的范围，只是结构不同而已。

1. 自耦变压器

自耦变压器仅有一组线圈，初级线圈和次级线圈共用一个绕组线圈，而次级线圈是从初级线圈抽头出来的，利用它进行电能传递与调节电压，如图1-10所示。

自耦变压器与一般变压器相比，所用的硅钢片和铜线数量要少得多。

2. 调压器

调压器是一种平滑改变电压的变压器，它能在很大范围内平滑地调节电压。其结构基本与自耦变压器相同，只不过它的铁芯做成环形，线圈就绕在这个环形铁芯上，副线圈用一个可以滑动的电刷触头，使触头沿线圈表面环形滑动，达到平滑调节电压的作用。调压器的外形如图1-11所示。