东莞市梵尔龙电源科技有限公司
由于在真空中磁感应强度与磁场强度在数值上完全相等，因此，磁感应强度在真空中的定义与磁场强度在真空中的定义是完全相同的。所不同的是磁场强度H与介 质的属性无关，而磁感应强度B却与介质的属性有关。但很多书上都用上面定义磁场强度的方法来定义电磁感应强度，这是很不合理的；因为，电磁感应强度与介质的属性有关，那么，比如在固体介质中 ，人们就很难用通电直导线的方法来测量通电直导线在磁场中所受的力，既然不能测量， 就不应该假设它所受的力与介质的属性有关。其实介质的导磁率也不是通过作用力来测量的，而是通过电磁感应 的方法来测量的。电磁感应强度一般简称为磁感应强度。磁场强度H和磁感应强度B由下面公式表示：磁场强度H = F/I*l （2-1）磁感应强度B = μ*H （2-2）（2-1）式中磁场强度H的单位为奥斯特（Oe ），力F的单位为牛顿（N），电流I的单位为安培（A），导线长度l 的单位为米（m）。（2-2）式中，磁感应强度B的单位为特斯拉（T）， μ为导磁率，单位为亨/米（H/m），在真空中的导磁率记为u0 ，u0 = 1。由于特斯拉的单位太大，人们经常使用高斯（Gs）作为磁感应强度B的单位。1特斯拉等于10000高斯（1T=104Gs）。由于磁现象可以形象地用磁力线来表示，故磁感应强度B又可定义为磁力线 通量的密度，即：单位面积内的磁力线通量。磁力线通量密度可简称为磁通密度，因此，电磁感应强度又可以表示为：磁通密度B = Φ/S （2-3）（2-3）式中，磁通密度B的单位为特斯拉（T），磁通量 Φ 的单位为韦伯（Wb），面积的单位为平方米（m2）。如果磁通密度B用高斯（Gs）为单位，则磁通量 的单位为麦克斯韦（Mx），面积的单位为平方厘米（cm2）。其中，1特斯拉等于10000高斯（1T = 104Gs），1韦伯等于10000麦克斯韦（1Wb = 10的4次方Mx）。电磁感应强度除了可以称为磁感应强度、磁通密度外，很多人还把它称为磁感密度。至此，已经说明，电磁感应强度B、磁感应强度B、磁通 密度B、磁感应密度B等，在概念上是完全可以通用的。顺便说明，在其它书上有人把磁感应强度B的定义为：B = μ0 (H+M)，其中H和M分别是磁化强度和磁场强度，而μ0是真空导磁率。为了简单，在这 本书中我们不准备引入太多的其它概念，如有特别需要，可通过（2-2）式的定义来与其它概念进行转换。
硅 钢是工频电源中电子变压器大量使用的铁心材料。要减少电子变压器中的铁心用量，必须提高硅钢的工作磁通密度 ( 工作磁密 ) 。硅钢的工作磁密既决定于饱和磁通密度，又决定于损耗。因为效率是 电子变压器的重要性能指标，现在，为了节能，许多电源产品都提出待机损耗要求。电子变压器的铁心损耗是待机损耗的主要组成部分，因此，都对电子变压器的效率或损耗提出明确的严格要求。 2008 年以来，取向和无取向冷轧硅钢价格上涨，卷绕式环形铁心，相比于 R 型、 CD 型和 EI 型铁心，由于消耗材料少，可以节约 20% 以上的铁心材料成本，扩大了电子变压器中的使用范围。 卷绕 式环形铁心可以充分发挥取向冷轧硅钢的性能，与无取向冷轧钢相比，工作磁密要高得多。 同时不 像 R 型、 CD 型和 EI 型的铁心那样，可以充分利用硅钢材料，不会有边角废料，材料利用率可以达 到 98% 以上。作为电子变压器一大类的工频变压器，采用工作磁密高的铁心材料后，可以不减少铁心截面和体积，而是减少线圈匝数，减少用铜量。在现在铜材价格远远高于铁心材料的情况下，可能是 更好的一种设计改进方案。
一般常用电源变压器的分类可归纳如下： 1、按相数分： （1）单相电源变压器：用于单相负荷和三相电源变压器组。 （2）三相电源变压器：用于三相系统的升、降电压。 2、按冷却方式分： （1）干式电源变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量电源变压器。 （2）油浸式电源变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 3、按用途分： （1）电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。 （2）仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。 （3）试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。 （4）特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。 4、按绕组形式分： （1）双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。 （2）三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。 （3）自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。 5、按铁芯形式分： （1）芯式变压器：用于高压的电力变压器。 （2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是节能效果较理想的配电变 压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 （3）壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
一般常用电源变压器的分类可归纳如下： 1、按相数分： （1）单相电源变压器：用于单相负荷和三相电源变压器组。 （2）三相电源变压器：用于三相系统的升、降电压。 2、按冷却方式分： （1）干式电源变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量电源变压器。 （2）油浸式电源变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 3、按用途分： （1）电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。 （2）仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。 （3）试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。 （4）特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。 4、按绕组形式分： （1）双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。 （2）三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。 （3）自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。 5、按铁芯形式分： （1）芯式变压器：用于高压的电力变压器。 （2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是节能效果较理想的配电变 压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 （3）壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
为减小交变磁通在铁心中所引起的涡流损耗,铁心一般用厚为0.35-0.5mm的硅钢片叠装而成;并且在硅钢片两面涂以绝缘漆.信号变压器还采用坡莫合金作铁心。硅钢片 有热轧和冷轧两种.热轧硅钢片的工作磁通密度一般取0.9-1.2T,钢片常冲成"III"形,叠装成铁心绕组套在中间的铁心柱上.冷轧硅钢片的导磁性能比热轧好,它的工作磁通密度允许达到1.8T,所以铁心体积 可以缩小.它的导磁有方向性,顺着辗轧方向的导磁性能好,故通常将冷轧硅钢片卷成环形铁心,然后切成两半C形,将绕组分别套在铁心柱上以后, 再将两半铁心粘成整体.
电源变压器的检测： 1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁芯紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。 2、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁芯与初级，初级与各次级、铁芯与各次级、静电层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性 能不良。 3、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。 4、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 5、空载电流的检测。 （1）直接测量法。将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡（500mA，串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电 流的10%～20%。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。 （2）间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10?/5W的电阻，次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空 =U/R。 6、空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值（U21、U22、U23、U24）应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组≤±10%，低压绕组≤ ±5%，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。 7、一般小功率电源变压器允许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。 8、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端必须正确连接， 不能搞错。否则，变压器不能正常工作。I.电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短 路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流（测试方法前面已经介绍）。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10%。 当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁芯会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。
