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变压器优化设计分析

设计变压器是变压器行业制造生产变压器的首要工作，目前国内外变压器制造行业均引进电子计算机科学技术对变压器设计环节进行精密计算和研究。变压器的设计环节较为复杂，包括了对变压器机械材料，空载损耗和负载损耗数值的确定以及电路绕组等各种材料及数值的设计。变压器进行优化设计是指在变压器原有数据及型号的基础上满足 标准规定的要求，对变压器制造环节进行高质量设计，以降低变压器制造的投入成本和提高变压器的性和可靠性来更好的满足客户的不同需求。

对变压器进行优化设计不仅可以保证变压器的性和可靠性，而且可以降低对制造变压器原材料消耗的减少以及提高变压器在实际工作中的工作效率。

变压器优化设计分析过程是一个变量较多，优化过程中需要满足的约束条件也较多的非常规性工程优化问题。一般的变压器设计过程采用手工计算设计方法，但随着计算机科学技术的发展和引进，变压器设计开始进入计算机设计研发阶段，利用计算机的计算分析能找出所有变量变动范围内的可行设计方案。

但随着计算机科学技术的发展以及对变压器要求的越来越高，变压器设计行业所需考虑的设计工艺和制造生产相关因素也更多。除了机械材料和相关数值的确定外，还应考虑变压器的综合制造加工成本、电磁设计以及可靠性的提高等问题。因此，应寻找合适的方法对变压器进行优化设计来满足变压器制造行业的不断发展提出的更高要求。

隔离变压器
隔离变压器的主要作用是隔离电源、切断干扰源的耦合通路和传输通道，其一次、二次绕组的匝数比（即变压比）等于1。它又分为电源隔离变压器和干扰隔离变压器。
 （a）电源隔离变压器。电源隔离变压器是具有“隔离”作用的1：1电源变压器，一般作为彩色电视机的维修设备。
 彩色电视机的部分底板带有电，在维修时若在彩色电视机与220V交流电源之间接人一只隔离变压器，则彩色电视机即呈“悬浮”供电状态。当人体偶尔触及隔离变压器二次侧（次级）的任一端时，均不会发生触电事故（人体不能同时触及隔离变压器二次侧的两个接线端，否则会形成闭合回路，发生触电事故）。

干扰隔离变压器。干扰隔离变压器是具有噪声干扰抑制作用的变压器，可以使两个有联系的电路相互独立，不能形成回路，从而有效地切断干扰信号的通路，使干扰信号无法从一个电路进入另一个电路。干扰隔离变压器通常用于电源的输入端，是抗干扰电路的主要元器件之一

电气隔离对于保护电路，设备和人员免受冲击和短路以及进行测量是必要的。隔离，也称为电流隔离，意味着电流不存在直接传导路径; 没有物理连接。隔离可以使用电磁，电容或光学设备来完成。在物理和电气地将电路与不需要的电流隔离的同时，需要在分离的电路上传输所需的信号和功率。为了传输信号，变压器使用磁通量，电容隔离器使用差分电压，光耦合器使用光来弥补间隙。本文讨论隔离变压器的使用。

在测试点TP1和TP2处如何在Z1上进行测量，试图测量阻抗Z1两端的电压。TP1和TP2是发电机电路的一部分; 发电机接地，示波器接地和示波器探头接地都是共同的。示波器探头的电缆屏蔽层（接地）通过示波器的机箱（可以用欧姆表验证）接地。如图所示，示波器探头连接在TP1上，示波器探头接地连接在TP2上，Z2短路探头接地提供接地的备用路径时的电路。这意味着1）v1的测量不准确，2）如果Z2是限流阻抗，通过Z1的电流可能上升到危险水平并损坏电路。一个人，站在地面上，图2中的电路使用隔离变压器。通过隔离变压器供电，带有Z1和Z2的电路不再与发电机和示波器共用接地。现在连接TP1处的测试探针和TP2处的探针接地不能完成电路，并且可以测量电压v1。隔离电路是带电电路，当使用接地探头时，您仍需要了解正在工作的电路，并且探头未连接的方式会在隔离电路中产生接地回路。