變壓器基礎知識_制作流程_詳解
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變壓器基礎知識_制作流程_詳解
變壓器基礎知識_制作流程_詳解
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員 工 專 業(yè) 知 識 培 訓 教 材
確 認 審 核 作 成
承 認 日 期
作 成 日 期 2004 – 11 – 28
初 版 頁 數(shù) 共 53 頁
工程部員工專業(yè)知識培訓教材
第一章 變壓器的概述
變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導線的線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當一交
流電流(具有某一已知頻率) 流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應出具有相同頻率的
交流電壓，而感應的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈的程度。
一般指連接交流電源的線圈稱之為“一次線圈”(Primamary Coil) ；而跨于此線圈的電壓
稱之為“一次電壓”。在二次線圈的感應電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線
圈間的“匝數(shù)比”所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。
大部份的變壓器均有固定的鐵心，其上繞有一次與二次的線圈?；阼F材的高導磁性，大
部份磁通量局限在鐵心里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當高程度的磁耦合。在一些變壓器
中，線圈與鐵心二者間緊密地結合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者的線圈匝數(shù)比相同。
因此，變壓器的匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由于此項升壓與降壓的功
能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為
經濟，至于降壓變壓器，它使得電力運用方面更加多元化，我們可以這幺說，倘無變壓器，則
現(xiàn)代工業(yè)實無法達到目前發(fā)展的現(xiàn)況。
電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，并沒有明確的分界線。
一般提供 60Hz 電力網絡的電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個洲地區(qū)那般大的容量。電子
裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能力，其中有些部份屬放大電力
者，但如果與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小電力的范圍。
各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統(tǒng)正常操作；提供系統(tǒng)中
以不同電位操作部份得以電氣隔離；對交流電流提供高阻抗，但對直流則提供低的阻抗；在不
同的電位下，維持或修飾波形與頻率響應。“阻抗”的其中一項重要概念，即電子學特性，是一
種假想的設備，即當電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個階層時，其間要使用到一種設
備 — 變壓器。
對于電子裝置而言，重量和空間通常是一項努力追求的目標，至于效率、安全性與可靠性，
更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個系統(tǒng)里占有顯著百分比的重量和空間外，另一方
面在可靠性方面，它亦是衡量因子中的一個要項。 因為上述與其它應用方面的差別，使得電力
變壓器并不適合應用于電子電路上。
工程部 第1頁 共53頁員工專業(yè)知識培訓教材
第二章 變壓器的原理
1、變壓器的制作原理：
在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應
電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應的
原理。變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。
2、在電路中，變壓器表示符號為：
N1 N2
3、技術參數(shù)：
對不同類型的變壓器都有相應的技術要求，可用相應的技術參數(shù)表示。如電源變壓器
的主要技術參數(shù)有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級、溫升、電壓
調整率、絕緣性能和防潮性能，對于一般低頻變壓器的主要技術參數(shù)是：變壓比、頻率特性、
非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等。
a、電壓比：
變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和 N2，N1為初級，N2 為次級。在初級線圈上加一
交流電壓，在次級線圈兩端就會產生感應電動勢。當 N2>N1 時，其感應電動勢要比初
級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當 N2
V N
2 2
——— = ——— = n
V N
1 1
式中 n 稱為電壓比(圈數(shù)比) 。當 n<1 時，則 N1>N2，V1>V2，該變壓器為降壓變
壓器。反之則為升壓變壓器。
b、變壓器的效率：
在額定功率時，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即
P
2
η= x100%
——
P
1
工程部 第2頁 共53頁員工專業(yè)知識培訓教材
式中η為變壓器的效率；P1為輸入功率，P2為輸出功率。
當變壓器的輸出功率P2等于輸入功率P1時，效率η等于100%，變壓器將不產生
任何損耗。但實際上這種變壓器是沒有的。變壓器傳輸電能時總要產生損耗，這種損耗
主要有銅損和鐵損。
銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗。當電流通過線圈電阻發(fā)熱時，一部分電能
就轉變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損。
變壓器的鐵損包括兩個方面。一是磁滯損耗，當交流電流通過變壓器時，通過變壓
器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得硅鋼片內部分子相互摩擦，放出熱能，
從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗。另一是渦流損耗，當變壓器工作時。鐵芯中
有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流，由于此電流自成閉合回路
形成環(huán)流，且成旋渦狀，故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱
為渦流損耗。
變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關系，通常功率越大，損耗與輸出功率比
就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。
工程部 第3頁 共53頁員工專業(yè)知識培訓教材
第三章 變壓器材料介紹
一 線架 Bobbin
(一) 作用：顧名思義，Bobbin(線架或骨架) 在變壓器中起支撐Coil(線圈) 的作用。
(二) Bobbin的分類：
1、依據變壓器的性質要求不同，按材質分為：熱塑性材料，熱固性材料。
熱塑性材料我們常用的有尼龍(NYLON) ，塑料(PET) ，塑料( PBT) 三種。熱
固性材料我們常用到的有電木(PM) 。
2、依據變壓器的形狀不同，Bobbin 又分為立式，臥式，子母式，抽屜式，單元格，
雙格。
(三) 特性及用途：
1、電木(PM) ：熱固性材料，穩(wěn)定性高，不易變形，耐溫 150°C，可承受 370°C 的高
溫。表面光滑，易碎，不能回收。用于耐溫較高的變壓器。
2、尼龍(NYLON) ：熱塑性材料，工程塑料，延展性好，不易碎，耐溫 115°C，易吸
水，使用前先用80°C 的溫度烘烤，使固性穩(wěn)定。表面光滑，半透明，不易碎。一般
用于耐油性強的變壓器上。
3、塑料(PET) ：熱塑性材料，510系統(tǒng)，硬性高，易成形。不易變形，耐溫170°C，
表面不光滑，不易碎，一般用于繞線管。
4、塑料(PBT) ：熱塑性材料，較軟，不易變形，不耐高溫(160°C) ，表面不光滑，不
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第一章 變壓器的概述
變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導線的線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當一交
流電流(具有某一已知頻率) 流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應出具有相同頻率的
交流電壓，而感應的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈的程度。
一般指連接交流電源的線圈稱之為“一次線圈”(Primamary Coil) ；而跨于此線圈的電壓
稱之為“一次電壓”。在二次線圈的感應電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線
圈間的“匝數(shù)比”所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。
大部份的變壓器均有固定的鐵心，其上繞有一次與二次的線圈?；阼F材的高導磁性，大
部份磁通量局限在鐵心里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當高程度的磁耦合。在一些變壓器
中，線圈與鐵心二者間緊密地結合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者的線圈匝數(shù)比相同。
因此，變壓器的匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由于此項升壓與降壓的功
能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為
經濟，至于降壓變壓器，它使得電力運用方面更加多元化，我們可以這幺說，倘無變壓器，則
現(xiàn)代工業(yè)實無法達到目前發(fā)展的現(xiàn)況。
電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，并沒有明確的分界線。
一般提供 60Hz 電力網絡的電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個洲地區(qū)那般大的容量。電子
裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能力，其中有些部份屬放大電力
者，但如果與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小電力的范圍。
各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統(tǒng)正常操作；提供系統(tǒng)中
以不同電位操作部份得以電氣隔離；對交流電流提供高阻抗，但對直流則提供低的阻抗；在不
同的電位下，維持或修飾波形與頻率響應。“阻抗”的其中一項重要概念，即電子學特性，是一
種假想的設備，即當電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個階層時，其間要使用到一種設
備 — 變壓器。
對于電子裝置而言，重量和空間通常是一項努力追求的目標，至于效率、安全性與可靠性，
更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個系統(tǒng)里占有顯著百分比的重量和空間外，另一方
面在可靠性方面，它亦是衡量因子中的一個要項。 因為上述與其它應用方面的差別，使得電力
變壓器并不適合應用于電子電路上。
工程部 第1頁 共53頁員工專業(yè)知識培訓教材
第二章 變壓器的原理
1、變壓器的制作原理：
在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應
電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應的
原理。變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。
2、在電路中，變壓器表示符號為：
N1 N2
3、技術參數(shù)：
對不同類型的變壓器都有相應的技術要求，可用相應的技術參數(shù)表示。如電源變壓器
的主要技術參數(shù)有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級、溫升、電壓
調整率、絕緣性能和防潮性能，對于一般低頻變壓器的主要技術參數(shù)是：變壓比、頻率特性、
非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等。
a、電壓比：
變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和 N2，N1為初級，N2 為次級。在初級線圈上加一
交流電壓，在次級線圈兩端就會產生感應電動勢。當 N2>N1 時，其感應電動勢要比初
級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當 N2
V N
2 2
——— = ——— = n
V N
1 1
式中 n 稱為電壓比(圈數(shù)比) 。當 n<1 時，則 N1>N2，V1>V2，該變壓器為降壓變
壓器。反之則為升壓變壓器。
b、變壓器的效率：
在額定功率時，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即
P
2
η= x100%
——
P
1
工程部 第2頁 共53頁員工專業(yè)知識培訓教材
式中η為變壓器的效率；P1為輸入功率，P2為輸出功率。
當變壓器的輸出功率P2等于輸入功率P1時，效率η等于100%，變壓器將不產生
任何損耗。但實際上這種變壓器是沒有的。變壓器傳輸電能時總要產生損耗，這種損耗
主要有銅損和鐵損。
銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗。當電流通過線圈電阻發(fā)熱時，一部分電能
就轉變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損。
變壓器的鐵損包括兩個方面。一是磁滯損耗，當交流電流通過變壓器時，通過變壓
器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得硅鋼片內部分子相互摩擦，放出熱能，
從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗。另一是渦流損耗，當變壓器工作時。鐵芯中
有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流，由于此電流自成閉合回路
形成環(huán)流，且成旋渦狀，故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱
為渦流損耗。
變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關系，通常功率越大，損耗與輸出功率比
就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。
工程部 第3頁 共53頁員工專業(yè)知識培訓教材
第三章 變壓器材料介紹
一 線架 Bobbin
(一) 作用：顧名思義，Bobbin(線架或骨架) 在變壓器中起支撐Coil(線圈) 的作用。
(二) Bobbin的分類：
1、依據變壓器的性質要求不同，按材質分為：熱塑性材料，熱固性材料。
熱塑性材料我們常用的有尼龍(NYLON) ，塑料(PET) ，塑料( PBT) 三種。熱
固性材料我們常用到的有電木(PM) 。
2、依據變壓器的形狀不同，Bobbin 又分為立式，臥式，子母式，抽屜式，單元格，
雙格。
(三) 特性及用途：
1、電木(PM) ：熱固性材料，穩(wěn)定性高，不易變形，耐溫 150°C，可承受 370°C 的高
溫。表面光滑，易碎，不能回收。用于耐溫較高的變壓器。
2、尼龍(NYLON) ：熱塑性材料，工程塑料，延展性好，不易碎，耐溫 115°C，易吸
水，使用前先用80°C 的溫度烘烤，使固性穩(wěn)定。表面光滑，半透明，不易碎。一般
用于耐油性強的變壓器上。
3、塑料(PET) ：熱塑性材料，510系統(tǒng)，硬性高，易成形。不易變形，耐溫170°C，
表面不光滑，不易碎，一般用于繞線管。
4、塑料(PBT) ：熱塑性材料，較軟，不易變形，不耐高溫(160°C) ，表面不光滑，不
