一、單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)
（一）鐵心
鐵心構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機(jī)械骨架。鐵心由鐵心柱和鐵軛兩部分組成，鐵心柱上套裝變壓器繞組，鐵軛起連接鐵心柱使磁路閉合的作用。對(duì)鐵心的要求是導(dǎo)磁性能要好，磁滯損耗及渦流損耗要盡量小，因此均采用0.35 mm厚的硅鋼片制作。目前國(guó)產(chǎn)硅鋼片有熱軋硅鋼片、冷軋無(wú)取向硅鋼片、冷軋晶粒取向硅鋼片。20世紀(jì)60～70年代我國(guó)生產(chǎn)的電力變壓器主要用熱軋硅鋼片，由于其鐵損耗較大，導(dǎo)磁性能相應(yīng)地比較差，且鐵心疊裝系數(shù)低（因硅鋼片兩面均涂有絕緣漆），現(xiàn)已不用。目前國(guó)產(chǎn)低損耗節(jié)能變壓器均用冷軋晶粒取向硅鋼片，其鐵損耗低，且鐵心疊裝系數(shù)高（因硅鋼片表面有氧化膜絕緣，不必再涂絕緣漆）。
根據(jù)變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)形式可分為心式變壓器和殼式變壓器兩大類(lèi)。心式變壓器是在兩側(cè)
的鐵心柱上放置繞組，形成繞組包圍鐵心的形式，如圖2—5所示。殼式變壓器則是在中間的鐵心柱上放置繞組，形成鐵心包圍繞組的形狀，如圖2—6所示。
根據(jù)變壓器鐵心的制作工藝可分疊片式鐵心和卷制式鐵心兩種。疊片式鐵心的心式及殼式變壓器的制作順序是：先將硅鋼片沖剪成如圖2—7所示的形狀，再將一片片硅鋼片按其接口交錯(cuò)地插人事先繞好并經(jīng)過(guò)絕緣處理的線(xiàn)圈中，最后用夾件將鐵心夾緊。為了減小鐵心磁路的磁阻以減小鐵心損耗，要求鐵心裝配時(shí)，接縫處的空氣隙應(yīng)越小越好。
（二）繞組（線(xiàn)圈）
變壓器的線(xiàn)圈通常稱(chēng)為繞組，它是變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線(xiàn)繞制而成，對(duì)容量稍大的變壓器則用扁銅線(xiàn)或扁鋁線(xiàn)繞制。
在變壓器中，接到高壓電網(wǎng)的繞組稱(chēng)高壓繞組，接到低壓電網(wǎng)的繞組稱(chēng)低壓繞組。按高壓繞組和低壓繞組的相互位置和形狀不同，繞組可分為同心式和交疊式兩種。
1．同心式繞組
同心式繞組是將高、低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上，如圖2—8所示。為了便于與鐵心絕緣，把低壓繞組套裝在里面，高壓繞組套裝在外面。對(duì)低壓大電流大容量的變壓器，由于低壓繞組引出線(xiàn)很粗，也可以把它放在外面。高、低壓繞組之間留有空隙，可作為油浸式變壓器的油道，既利于繞組散熱，又作為兩繞組之間的絕緣。
同心式繞組按其繞制方法的不同又可分為圓筒式、螺旋式和連續(xù)式等多種。同心式繞組的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，常用于心式變壓器中，這是一種最常見(jiàn)的繞組結(jié)構(gòu)形式，國(guó)產(chǎn)電力變壓器基本上均采用這種結(jié)構(gòu)。
2．交疊式繞組
交疊式繞組又稱(chēng)餅式繞組，它是將高壓繞組及低壓繞組分成若干個(gè)線(xiàn)餅，沿著鐵心柱的高度交替排列著。為了便于絕緣，一般最上層和最下層安放低壓繞組，如圖2—9所示。交疊式繞組的主要優(yōu)點(diǎn)是漏抗小、機(jī)械強(qiáng)度高、引線(xiàn)方便。這種繞組形式主要用在低電壓、大電流的變壓器上，如容量較大的電爐變壓器、電阻電焊機(jī)（如點(diǎn)焊、滾焊和對(duì)焊電焊機(jī)）變壓器等。
圖2－8 同心式繞組 圖2－9 交疊式繞組
二、變壓器的基本工作原理
變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，圖2—10為其工作原理示意圖。變壓器的主要部件是鐵心和繞組。兩個(gè)互相絕緣且匝數(shù)不同的繞組分別套裝在鐵心上，兩繞組間只有磁的耦合而沒(méi)有電的聯(lián)系，其中接電源u1的繞組稱(chēng)為一次繞組（曾稱(chēng)為原繞組、初級(jí)繞組），用于接負(fù)載的繞組稱(chēng)為二次繞組（曾稱(chēng)為副繞組、次級(jí)繞組）。
一次繞組加上交流電壓ul后，繞組中便有電流I1通過(guò)，在鐵心中產(chǎn)生與ul同頻率的交變
磁通Φ，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，將分別在兩個(gè)繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E1和E2。
式中，“—”號(hào)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙磁通的變化。若把負(fù)載接在二次繞組上，則在電動(dòng)勢(shì)E2的作用下，有電流I2流過(guò)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了電能的傳遞。由上式可知，一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小（近似于各自的電壓ul及u2）與繞組匝數(shù)成正比，故只要改變一、二次繞組的匝數(shù)，就可達(dá)到改變電壓的目的，這就是變壓器的基本工作原理。
圖2－10 變壓器基本工作原理圖