小型變壓器主要指單相20 kV·A以下、三相50 kV·A以下的變壓器，其特點是變壓器體積小、造價低、用線少。小型變壓器的負荷率和利用率一般都較低，它所帶的感性負載，一般均未進行容性補償，小型變壓器是工廠電氣控制系統中的一種常用設備，隨著電子元件大量套用在電廠控制、監測和自動迴路中，小型變壓器的套用日益廣泛。
基本介紹
- 中文名：小型變壓器
- 外文名：Small transformer
- 特點：體積小、造價低等
- 組成：鐵芯和繞組
- 套用：工廠電氣控制系統等
- 學科：電工學
結構,分類,測試,拆卸,常見故障,
結構
小型變壓器由鐵芯和繞組（線圈）兩大部分組成。
(1)鐵芯
常用的鐵芯有E形、日字形、F形、和C形。為了減少鐵芯中的損耗，變壓器的鐵芯都用矽鋼片疊裝而成，矽鋼片的厚度一般為0.35 mm，少數為0.5 mm，其表面塗上絕緣漆並烘乾或利用表面的氧化膜使得矽鋼片彼此絕緣。疊裝時通常採用交錯方式，以使矽鋼片的接縫錯開。
(2)繞組
俗稱線圈。大多數小型變壓器都採用互感雙線圈結構，其中接電源的繞組稱一次側繞組；接負載的繞組稱二次側繞組。繞組與鐵芯的組合方式有芯式和殼式兩種。單相小型變壓器，除了C形等兩種採用芯式結構外，其餘的鐵芯都採用殼式結構；三相小型變壓器通常用E形鐵芯組成芯式結構。所謂芯式結構是指繞組包著鐵芯，殼式結構是指鐵芯包著繞組。
分類
在電子電器中，廣泛使用的小型變壓器可按以下幾個方面分類。
1．按用途分類
1)電源變壓器。為動力照明裝置及電子電器整機提供電源。
2)選頻變壓器。為電子電器某些電路選擇範圍確定的工作頻率，如接收機中的中頻變壓器。
3)耦合變壓器。用於耦合信號、匹配阻抗，如音響設備中的輸入變壓器、輸出變壓器、廣播系統中的線間變壓器等。
4)隔離變壓器。用於隔離對地的交流電源，確保帶電維修時的安全。
2．按工作頻率分類
1)高頻變壓器。工作在較高頻率範圍，如接收機的天線線圈。
2)中頻變壓器。工作在接收機變頻後的中頻範圍，如音響調諧器的中頻變壓器、電視機的中頻壓器等。
3．按繞組型式分類
4．按鐵心型式分類
小型變壓器可分為心式和殼式兩類。
5．按導磁材料分
小型變壓器可分為鐵心變壓器和鐵氧體磁心變壓器。
測試
無論是新製作的還是修理完工存放過久的變壓器，為了保證它的性能指標基本符合使用條件，在投入使用前，均需對其機械和電氣性能進行測試。
1．通電前的檢查
(1)外觀檢查
檢查變壓器鐵心、繞組、繞組骨架、引出線及其套管、絕緣材料等有無機械損傷；繞組有無斷線、脫焊、霉變或發高熱燒焦的痕跡；檢查絕緣材料是否老化、發脆、剝落等。
(2)繞組直流電阻檢測
繞組直流電阻偏大時，能用萬用表電阻檔測量的，可直接用萬用表分別檢測各個繞組的直流電阻，並與標稱值比較：若繞組電阻小，不能用萬用表測試時，套用單臂電橋或雙臂電橋進行檢測。這樣測得的電阻值比用萬用表檢測結果要精確得多。
(3)繞組絕緣電阻檢測
用絕緣電阻表檢測各個繞組之間，各繞組與鐵心、與金屬底板，禁止層之間的絕緣電阻，冷態時應達50MΩ以上。
2．空載測試
(1)空載電流與空載輸出電壓的測試
小型變壓器的通電測試電路如1所示。在該電路中，閉合S1，調節調壓器手柄，給一次繞組施加220V額定電壓。分斷S2，使變壓器處於空載運行狀態。此時電流表A1的讀數即為所測空載電流。一般小型變壓器空載電流為額定電流的10%～15%。若空載電流偏大，變壓器損耗大，溫升也將偏高。此時二次繞組所並聯的電壓表V2讀數為該變壓器空載輸出電壓。
圖1
圖1(2)耐壓試驗
變壓器使用前應進行耐壓試驗，即每個繞組和其他繞組、鐵心或禁止層之間，加以3000V、50Hz工頻電壓，持續1min，若不發生擊穿、打火等現象即為耐壓試驗合格。
(3)負載測試
1)額定輸出電壓和額定輸出電流的測試。
在圖1中，將待測變電器T2一次繞組接於a、b兩端，閉合S2，使其帶額定負載。當電壓表V1讀數為220V時，V2的讀數為該變壓器額定輸出電壓。若該電壓與標稱值相差太遠或無電壓輸出，說明繞組匝數有錯或存在局部短路、開路等故障，應拆開繞組檢查。
在該測試電路中，電流表A1、A2的讀數分別為該變壓器額定輸入電流和額定輸出電流。在輸入電壓為額定值時，若所測電流數值偏大，不是負載過重，就是一、二次繞組匝數不足。
2)溫升測試
按圖1電路加額定負載，通電數小時，待溫升穩定後測試，溫升以40～50℃為宜。通常，變壓器溫升可用電阻法測試。通電前先測出一次繞組冷態直流電阻R。，因多數電溺變壓器一次繞組繞在變壓器內層，不易散熱，溫度比較穩定，以它為測試對象比較準確。簸後加上負載，通電數小時後切斷電源，再測量一次繞組熱態直流電阻。這樣連續測幾次在幾次所測直流電阻近似相等時，可認為所測溫度為穩定時的終端溫度。
拆卸
當小型變壓器（≤2 kV·A）發生繞組內部匝間短路、內部斷線而又無法找到斷頭、繞組問短路或燒毀時，均需拆除舊繞組重繞。
在拆除變壓器鐵芯前，必須記錄原始數據，作為重繞變壓器的依據。所需記錄的數據包括：銘牌數據（型號、相數、容量、主副邊電壓、連線組、絕緣等級等）、繞組數據（導線規格、匝數、尺寸、引出線規格與長度等）、鐵芯數據（形狀、尺寸、厚度、疊壓順序、疊壓方式等）。
拆卸鐵芯的步驟：拆除外殼與接線柱→拆除鐵芯夾板或鐵軛→用螺絲刀把黏合在→起的矽鋼片撬松→用鋼絲鉗將矽鋼片一一拉出→對矽鋼片進行表面處理→將矽鋼片依次疊放並妥善保管。
具體拆卸時，可將鐵芯夾持在台虎鉗上。在卸掉鐵芯夾板後，先用螺絲刀（平口）從晶片的疊縫中切入，沿鐵芯四周切割一圈，切開頭幾片矽鋼片間的粘連物，然後用鋼絲鉗夾住矽鋼片的中間位置並稍加左右擺動，即可將矽鋼片一一鉗出。
在拆卸鐵：卷的過程中，當用螺絲刀撬松矽鋼片時，動作要輕，用力要均勻，入刀位置試拉，不能硬抽，注意不要造成矽鋼片的損壞或變形。
常見故障
(1)變壓器自身問題 如端頭鬆動、墊塊鬆動、焊接不良、鐵芯絕緣不良、抗短路強度不足等。
(2)線路干擾。線路干擾在造成變壓器事故的所有因素中屬於最重要的。主要包括：合閘時產生的過電壓，在低負荷階段出現的電壓峰值等。
(3)過負荷。過負荷是指變壓器長期處於超過額定功率狀態下工作，變壓器超負荷運行，會產生過高的溫度，從而導致絕緣的過早老化。
(4)使用不當。由於使用不當造成的小型變壓器絕緣老化的速度加快。
(5)沒有進行正確的維護。
