变压器原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:7-122

作者:张植保 编

出品人:

页数:223

译者:

出版时间:2009-1

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787122000361

丛书系列:

图书标签:

• 变压器
• 电力系统
• 电气工程
• 电力电子
• 电磁感应
• 电路分析
• 高电压
• 电力变换
• 电能传输
• 电气设备

掌控电力转换的奥秘：一本深度解读变压器世界的基础读物 本书并非直接阐述“变压器原理与应用”这一特定书名本身，而是作为一本独立存在的、致力于深入剖析电力系统中至关重要的“变压器”这一核心组件的专业书籍，为读者提供一个全面、扎实的知识体系。我们旨在揭示变压器从基础理论到实际应用的每一个环节，为工程师、技术人员、学生以及任何对电力工程怀有濃厚兴趣的读者，打造一座坚实的知识桥梁。 一、 奠定基石：变压器的理论根基 本书将从法拉第电磁感应定律出发，细致入微地阐释变压器工作的基本原理。我们不会止步于公式的罗列，而是通过清晰的图示和直观的类比，深入浅出地讲解磁场如何与线圈相互作用，进而产生电压的变换。 电磁感应的核心： 深入剖析交变磁场在线圈中产生感应电动势的过程，明确互感和自感在变压器中的作用。 理想变压器模型： 构建一个理想化的模型，帮助读者理解变压器最基本的电压、电流和匝数之间的比例关系。在此基础上，我们将逐步引入实际变压器中存在的各种损耗和非理想因素。 磁路分析： 讲解如何运用磁路的概念来分析变压器的磁场分布和磁通路径，理解铁芯材料选择和结构设计对变压器性能的影响。 等效电路的构建： 介绍变压器的等效电路模型，包括电阻、电抗等参数的意义，以及如何利用等效电路来分析变压器的各种运行状态和性能指标，如效率、电压调整率等。 多相变压器原理： 拓展到三相变压器的结构和工作原理，分析其在电力系统中的应用优势，并探讨不同接线方式（如Y-Y, Δ-Δ, Y-Δ等）对系统特性的影响。 二、 深入细节：变压器的结构与制造 变压器的性能和可靠性很大程度上取决于其精密的结构设计和高品质的制造工艺。本书将带领读者走进变压器“内部”，探究其关键部件的设计理念和生产流程。 铁芯的设计与材料： 详细介绍用于制造铁芯的各种材料（如硅钢片），分析不同等级硅钢片在磁导率、损耗等方面的差异。探讨铁芯的叠片结构、绝缘措施以及冲片工艺对降低涡流损耗和磁滞损耗的重要性。 绕组的结构与绝缘： 剖析绕组的绕制方式（如筒式、夹层式）及其对漏磁、温升的影响。深入讲解各种绝缘材料（如纸、绝缘漆、绝缘油）的性能特点、选择原则以及层间绝缘、匝间绝缘、对地绝缘的关键设计。 冷却系统： 详细介绍变压器冷却方式（如油浸自冷、油浸风冷、强油循环风冷、水冷等）的原理、适用范围以及设计考量。分析冷却介质（如绝缘油）的性质和作用。 外壳与附件： 介绍变压器外壳的设计要求，如防锈、密封、散热等。重点讲解套管、分接开关、压力释放阀、温度计、气体继电器等关键附件的功能、工作原理和维护要点。 三、 实践为王：变压器的应用领域 变压器是电力系统不可或缺的组成部分，其应用范围极其广泛。本书将聚焦于变压器在不同领域的实际应用，展现其在现代社会中的核心价值。 电力系统的基石： 升压变压器： 在发电厂中将发电机输出的较低电压升至高电压，以减小输电过程中的功率损耗。 降压变压器： 在电网的各个环节（如变电站、配电站）将高电压降低，以满足不同电压等级用户的用电需求。 配电变压器： 直接为用户（如居民、工厂）提供最终的用电电压。 工业与制造业： 电炉变压器： 为电弧炉、感应炉等提供所需的特定电压和电流。 整流变压器： 为直流设备（如电解、电镀）提供必要的交流输入。 焊接变压器： 提供焊接所需的高电流。 电子设备与通信： 电源变压器： 为各种电子设备提供低压直流电源的中间环节。 隔离变压器： 用于电气隔离，提高用电设备的安全性和抗干扰能力。 阻抗匹配变压器： 在音频、射频电路中用于实现阻抗匹配，提高能量传输效率。 新能源领域： 风力发电变压器： 将风力发电机产生的电压升高，以便于输送。 太阳能变压器： 为太阳能逆变器提供电源或将太阳能电池板产生的电压匹配到逆变器输入端。 四、 挑战与未来：变压器技术的进步与发展 本书将不止步于现有技术，还将对变压器行业面临的挑战和未来的发展趋势进行展望。 损耗的进一步降低： 探讨新型材料（如非晶合金、纳米晶材料）在降低铁芯损耗方面的潜力，以及高效率绕组技术的进展。 智能化与数字化： 介绍变压器在线监测、故障诊断、预测性维护等方面的智能化发展，以及数字化技术在变压器设计、制造和运行中的应用。 环境保护与可持续性： 关注变压器制造过程中的环保问题，以及新型绝缘介质（如环保型绝缘油）的研发和应用。 特种变压器： 介绍高电压、大容量、特殊频率等特种变压器的设计和应用。 通过对以上内容的系统性梳理和深入探讨，本书将帮助读者全面掌握变压器从理论到实践的知识体系，理解其在现代电力工程中的关键作用，并对未来的技术发展方向有一个清晰的认识。这不仅是一本知识的百科全书，更是一扇开启电力转换领域深度探索之门的钥匙。

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说实话，我购买这本书时，主要目标是想深入理解高频开关电源中的一些高级拓扑结构，比如LLC谐振变换器的工作特性和控制策略。市面上关于开关电源的书籍汗牛充栋，但真正能把谐振原理讲透、把参数设计讲细的却凤毛麟角。这本书在相关章节的处理上，展现了极其深厚的功力。作者没有停留在简单的波形分析，而是深入到了等效电路模型的建立和优化过程。我印象最深的是它对“软开关”实现过程中，关断损耗和导通损耗之间权衡的讨论，这部分内容非常精妙，它用清晰的数学推导证明了在特定工作点，轻载时可能存在的ZVS（零电压开关）失效问题，并给出了相应的频率调制补偿方案。读完这部分，我立刻在手头的项目上尝试调整了控制算法，效果立竿见影，系统的效率在宽负载范围内得到了显著提升。这种能够直接转化为生产力的知识，才是真正有价值的。此外，书中对磁性元件的损耗建模，特别是考虑到集肤效应和邻近效应在不同频率下的影响，其细致程度远超我的预期，这对于设计大功率、高密度电源至关重要。

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真正让我感到“相见恨晚”的，是书中关于材料科学与电磁性能耦合的那几章。我过去总是把变压器铁芯材料的选择视为一个简单的“查表”过程——知道频率和功率密度，然后根据厂家提供的B-H曲线图去选一个牌号了事。但这本书彻底颠覆了我的这种粗浅认知。它详细剖析了不同磁性材料（如坡莫合金、铁氧体、非晶合金）的微观晶体结构如何影响其磁滞回线和温度特性。书中甚至探讨了粉末冶金铁芯中粘合剂对手感高斯（Gauss）性能的负面影响，以及在不同直流偏磁场下，材料的有效磁导率衰减规律。这种从微观结构到宏观性能的贯穿式讲解，让我对材料有了全新的敬畏感。它不再是教科书上孤立的一页内容，而是与最终的性能指标紧密相连的生命线。这本书让你明白，设计一个优秀的变压器，需要的不仅是电路知识，更是对材料“脾性”的深刻洞察。

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这部书的封面设计得非常专业，封面上那张复杂的电路图一眼就抓住了我的注意力，它散发着一种严谨而深邃的气息，让人忍不住想翻开去一探究竟。我本以为这会是一本偏理论、晦涩难懂的教科书，毕竟“原理”二字摆在那里，总让人联想到一堆微分方程和傅里叶级数。然而，初读之下，我发现作者在结构安排上颇具匠心。它并非那种将所有理论堆砌在一起的冷冰冰的集合，而是巧妙地将基础概念穿插在实际案例分析中。例如，书中关于磁路设计的章节，没有直接抛出繁琐的公式，而是先展示了一个实际的电感器设计失败的案例，然后才循循善诱地引入了等效磁阻的概念，这种“问题导向”的教学方式极大地激发了我的学习兴趣。特别是关于电磁兼容性（EMC）的部分，作者用非常直观的图示解释了噪声耦合的几种主要途径，对于从事电子产品设计的人来说，这部分内容简直是实战宝典，远比我之前看过的几本专业书籍要清晰易懂得多。我尤其欣赏它在保持学术严谨性的同时，又处处体现出对工程实践的关注，这种平衡掌握得恰到好处，让我感觉这本书不仅仅是知识的传递，更像是经验的倾囊相授。

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从排版和插图质量来看，这本书的制作团队显然是下了大功夫的。很多涉及到三维磁场分布和电流路径的示意图，都采用了高质量的彩色渲染图，这对于理解复杂的电磁现象至关重要。我尤其喜欢书中对特定故障模式的“透视图”。比如，在讲解过载保护时，书中用剖面图展示了铁心饱和时磁通密度分布的不均匀性，以及由此引发的局部过热点，这比单纯的文字描述或二维等效电路图要有冲击力得多，能让人立刻警醒到设计中的潜在风险。虽然全书篇幅不薄，但图文比例控制得非常好，每个章节的布局都松紧有度，不会让人产生阅读疲劳。而且，书中引用的参考文献列表非常权威且全面，很多都是近五年的顶级期刊论文和国际会议记录，这保证了书中所述技术的先进性和前瞻性。对于希望跟上行业发展脉搏的读者，这些引文指向的后续阅读路径也极具参考价值。

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这本书的阅读体验，在技术书籍中属于上乘之作，但更令人惊喜的是它对“应用”二字的诠释。很多技术手册只告诉你“怎么做”，而这本书却反复强调“为什么这么做”以及“在什么情况下不应该这么做”。例如，在介绍绕组设计时，作者花费了大量篇幅讨论不同绕线工艺（如三明治绕法、交错绕法）对漏感和寄生电容的影响，并配有详尽的测试数据对比图表。这对于我们这些需要进行小批量试产的工程师来说，是非常宝贵的经验指导。我曾经因为一个变压器漏感超标导致的高频振荡问题困扰了很久，翻阅此书后，我才明白问题的根源在于我忽略了绕组的层间绝缘厚度对分布电容的累积效应。书中提供的具体计算公式和设计规范，已经具备了企业内部标准手册的水平，这让这本书的实用价值远远超越了一本普通的参考书，它更像是一位经验丰富的老工程师在你身边随时提供指导。

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