單相變壓器是一種常見的電力變壓器，其具有一個能夠進(jìn)行電磁感應(yīng)的線圈（稱為"主線圈"或"一次線圈"）和一個連接在同一個磁路上并通過互感作用與主線圈耦合的另一個線圈（稱為"副線圈"或"二次線圈"）。當(dāng)主線圈中通入交流電時，會產(chǎn)生變化的磁場，從而引起副線圈中也會產(chǎn)生電勢。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，產(chǎn)生的磁場通過鐵芯到達(dá)輸出線圈，從而在二次線路上產(chǎn)生電勢表現(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，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、滾焊和對焊電焊機(jī)）變壓器等。
