第一章常用电气设备、元器件和组件一位著名的工程师曾说过，图是工程师的语言，即然是语言必然存在语言属性，它是由语言的最基本元素—词、词组和语法构成。电工线路图也不例外，它的最基本元素是电气元器件或组件所对应的图形符号，它的“语法”就是电工线路图制作规定和表示法。所以，要想学会和运用它，就得象学习外语一样，首先要掌握这种语言的词汇。本章介绍电工线路图中常用的电气设备、元器件的结构、工作原理和对应图形符号。附录1给出常用电气设备及元器件图形符号表，以便读者查找。第一节变压器变压器是利用电磁感应原理，以相同的频率，在两个或更多绕组中实现变换交流电压，变换交流电流或变换阻抗的静止电气设备。变压器的应用很广泛，它在通讯系统中，进行信号传输和阻抗变换；在自动控制系统中，起到电磁隔离作用；在电力系统中，进行电压等级变换，以满足高压输电、低压供电、配电及其它用途的需要。可以说，只要有交流电的地方就有变压器。变压器按用途来分，可分为电力变压器、控制变压器、特种变压器等，而电力变压器又可分为：单相变压器、自耦变压器、三相变压器。但不管是什么用途的变压器，它都是由铁心和绕组两大主要部分组成。一、单相变压器（Transformer）单相变压器结构：铁心形式有芯式和壳式两种。如图1-1-1所示。对于芯式铁心每个铁芯柱上都分别绕有原、副边绕组，如图1-1a所示；对于壳式铁心，原、副图1-1-1单相变压器结构示意图（a）心式单相变压器和铁心（b）壳式单相变压和铁心边绕组都绕在中心柱上，外铁芯柱上没有绕组，它对中心柱的绕组起到传导磁通和保护作用。而铁心是由互相绝缘的硅钢片叠压成的，一般的铁心柱截面为方形或圆形。单相变压器至少有两套绕阻,接电源的绕组称为原边绕组或一次绕组,接负载的绕组称为副边绕组或二次绕组。变压器绕组是由外皮绝缘的铜线或铝线绕制而成.绕组的绕制方法有多种形式；常用的有圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等。圆筒式的低压绕组套在铁心的里层，高压绕组套在低压绕组的外层。圆筒式绕组又可分为：多层式、分段式及低压式的双层圆筒式。一般螺旋式绕组用于低压及大电流绕组；连续式绕组用于中型变压器的高压绕组，而纠结式绕组是增加了纵向电容的绕组，防雷性能比较好，大都用于大型变压器110～500KV的绕组。变压器的原理：①电压变换原理：当变压器原边绕组接交流电源之后，副边绕组开路（即没有接负荷），原边仅有励磁电流i0，和空载磁势i0N1，空载磁势产生的大部分磁通Φ穿过原、副边绕组的铁芯而闭合。仅有一少部分Φб1，通过空气闭合，这是因为空气的磁阻远大于铁芯的磁阻。如图1-1-2（a）所示，主磁通Φ在原、副边绕组中产生的感应电动势分别为e1和e2，漏磁通Φб1仅在原边绕组中产生漏磁感应电动势eб1，由于漏磁通Φб1很小，原边绕组电阻的压降比较小（因为空载电流i0很小），所以，就可近似看成U1＝E1，U20＝E2，而E1和E2分别由下式计算：E1＝4.44f1N1ΦmE2＝4.44f1N2Φm由此可得变压器的电压变比关系：可见：变压器的变压是通过选择适当的原副边绕阻的匝数来实现的。②变换电流原理：当变压器副边接负载时，在副边感应电动势e2的作用下，副边绕组就有电流i2流过。如图1-1-2（b）所示；那么在副边绕组的负载磁势i2N2也在磁路中产生磁通，只不过这个磁通对主磁通而言。是起去磁作用的，为了使磁路磁通保图1-1-2变压器原理图持不变，原边绕组电流将会增加，由原来空载电流i0变成i1，可见原边绕组电流是随副边绕组负载电流变化而变化。虽然各绕组的电阻和电抗都要损耗有功和无功功率，但与变压器传输的视在功率相比较，它们都很小，所以，输入变压器的视在功率与其输出的视在功率近似相等，即：U1I1＝U2I2，由此可得原副边绕组电流的变换关系：此式表明：原副边电流之比近似等于变压器变比的倒数；即高压侧电流小，低压侧电流大。然而，原、副边没有电的联系，只有磁的联系，原边的电能是通过磁的联系“传送”到副边的。③阻抗变换原理：在传输交流信号的线路中，常用信号变压器来完成阻抗变换，实现前后级之间阻抗匹配，实现最大能量的传输。变压器相对负载Z而言，是一个电源，提供i2...
