單相變壓器是一種常見的電力變壓器，其具有一個(gè)能夠進(jìn)行電磁感應(yīng)的線圈（稱為"主線圈"或"一次線圈"）和一個(gè)連接在同一個(gè)磁路上并通過互感作用與主線圈耦合的另一個(gè)線圈（稱為"副線圈"或"二次線圈"）。當(dāng)主線圈中通入交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而引起副線圈中也會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)。單相變壓器被廣泛應(yīng)用于升降電壓，改變電流強(qiáng)度，以及進(jìn)行電壓穩(wěn)定等領(lǐng)域。
1.什么是單相變壓器
單相變壓器是一種經(jīng)典的電力變壓器，在其基本形態(tài)中，包含一個(gè)控制輸入和輸出電路的線圈。這種電路一般用于將低電壓變換成高電壓或?qū)⒏唠妷鹤儞Q成低電壓，同時(shí)還能夠控制電源輸送給負(fù)載的功率和電流。
2.單相變壓器工作原理
單相變壓器可以利用互感器原理來控制輸入功率和輸出功率。其基本原理是，在輸入線圈中通入AC電流時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過鐵芯到達(dá)輸出線圈，從而在二次線路上產(chǎn)生電勢(shì)表現(xiàn)為變壓器的輸出電壓。由于單相變壓器是基于交流電源工作的，在使用前必須嚴(yán)格遵循與輸入電源相匹配的額定工作電壓范圍，以確保正常運(yùn)行。
3.單相變壓器的作用
單相變壓器主要用于升降電壓、調(diào)節(jié)電力分配、改變電流強(qiáng)度等領(lǐng)域，并可以幫助控制電路中的電能轉(zhuǎn)換。變壓器還可以將電壓平滑、調(diào)整電波形等，抑制高次諧波，提高電路效率。總之，單相變壓器在不同領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，因此它們也是電氣工程中至關(guān)重要的組件之一。
4.單相變壓器內(nèi)部結(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。目前國產(chǎn)硅鋼片有熱軋硅鋼片、冷軋無取向硅鋼片、冷軋晶粒取向硅鋼片。20世紀(jì)60～70年代我國生產(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。
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)過絕緣處理的線圈中，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（線圈）
變壓器的線圈通常稱為繞組，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繞制而成，對(duì)容量稍大的變壓器則用扁銅線或扁鋁線繞制。
在變壓器中，接到高壓電網(wǎng)的繞組稱高壓繞組，接到低壓電網(wǎng)的繞組稱低壓繞組。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，這是一種最常見的繞組結(jié)構(gòu)形式，國產(chǎn)電力變壓器基本上均采用這種結(jié)構(gòu)。
2．交疊式繞組
交疊式繞組又稱餅式繞組，它是將高壓繞組及低壓繞組分成若干個(gè)線餅，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。
