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自耦变压器作业原理介绍及图解

本站为您提供的自耦变压器工作原理介绍及图解,自感电动势是由于通过线圈本身的电流产生变化,使得穿过线圈的磁通发生变化而引起线圈两端产生的电动势。因为感应电动势的高低与线圈的匝数成正比例,所以整个线圈中的局部绕组产生的电动势一定低于全部绕组产生的电动势。如果把局部绕组和全部绕组分别作为初级和次级,就构成了自耦变压器。同样,改变两部分绕组的匝数比也就改变了变压比。

跟着工业的不断发展,除了一般双绕组电力变压器外,相应地呈现了适用于各种用处的特别变压器,尽管品种和标准许多,可是其基本原理与一般双绕组变压器相同或类似,不再作逐个评论。本文首要介绍较常用的自耦变压器的作业原理。

自耦变压器概述

自耦的耦是电磁耦合的意思,一般的变压器是经过原副边线圈电磁耦合来传递能量,原副边没有直接电的联络,自耦变压器原副边有直接电的联络,它的低压线圈便是高压线圈的一部分。

通信线路的防护设备中也会运用自耦变压器等维护设备。

自耦变压器是指它的绕组是,初级和次级在同一条绕组上的变压器。根据结构还可细分为可调压式和固定式。

自耦变压器是根据电磁感应现象中的自感现象制成的,它首要效果调理电压凹凸。

自感电动势是因为经过线圈自身的电流发生改动,使得穿过线圈的磁通发生改动而引起线圈两头发生的电动势。因为感应电动势的凹凸与线圈的匝数成正比例,所以整个线圈中的部分绕组发生的电动势必定低于悉数绕组发生的电动势。如果把部分绕组和悉数绕组别离作为初级和次级,就构成了自耦变压器。相同,改动两部分绕组的匝数比也就改动了变压比。

自耦变压器结构简略,本钱低。制成的自耦调压器、自耦降压补偿器等被广泛运用。可是因为自耦变压器的初、次级在电路上没有完成阻隔,安全功能不高。所以在要求运用安全电压的场所,被制止运用自耦变压器。

一、自耦变压器作业原理

1.结构特色及用处

前面叙说的变压器,其一、二次绕组是分隔绕制的,它们虽装在同一铁心上,但相互之间是绝缘的,即一、二次绕组之间只要磁的耦合,而没有电的直接联络。这种变压器称为双绕组变压器。如果把一、二次绕组合二为一,使二次绕组成为一次绕组的一部分,这种只要一个绕组的变压器称为自耦变压器,如图所示。可见自耦变压器的一、二次绕组之间除了有磁的耦合外,还有电的直接联络。由下面的剖析可知,自耦变压器可节省铜和铁的消耗量,然后减小变压器的体积、分量,下降制作本钱,且有利于大型变压器的运送和装置。在高压输电体系中,自耦变压器首要用来衔接两个电压等级附近的电力网,作联络变压器之用。在实验室常用具有滑动触点的自耦调压器取得可任意调理的沟通电压。此外,自耦变压器还常用作异步电动机的起动补偿器,对电动机进行降压起动。

自耦变压器作业原理介绍及图解

2.电压、电流及容量联络

自耦变压器也是使用电磁感应原理作业的,当一次绕组U1U2两头加交变电压U1时,铁心中发生交变的磁通,并别离在一次绕组及二次绕组中发生感应电动势E1及E1,它们也有下述联络

U1≈E1=4.44fN1Фm

U2=E2=4.44fN2Фm

故自耦变压器的变比K为

当自耦变压器二次绕组加上负载后,因为外加电源电压不变,故主磁通近似不变,因而总的励磁磁通势仍等于空载磁通势,即

自耦变压器作业原理介绍及图解

可见流经公共绕组中的电流总是小于输出电流I2。当变比K接近于1时,则I1与I2的数值相差不大,即公共绕组中的电流I很小,因而这部分绕组可用截面积较小的导线绕制,以节省用铜量,并减小自耦变压器的体积与分量。

自耦变压器输出的视在功率为S2=U2I2=U2(I+I1)=U2I+U2I1

从上式可看出,自耦变压器的输出功率由两部分组成,其间U2I部分是根据电磁感应原理从一次绕组传递到二次绕组的视在功率,而U2I1则是经过电路的直接联络从一次绕组直接传递到二次绕组的视在功率。因为I1只在一部分绕组的电阻上发生铜损耗,因而自耦变压器的损耗比一般变压器要小,功率较高,因而较为经济。

理论剖析和实践都可以证明:当一二次绕组电压之比接近于1时,或者说不大于2时,自耦变压器的长处比较显著,当变比大于2时,优点就不多了。所以实践使用的自耦变压器,其变比一般在1.2~2.0的范围内。如在电力体系中,用自耦变压器把110 kV、150 kV、220 kV和330kV的高压电力体系衔接成大规模的动力体系。自耦变压器的缺陷在于:一、二次绕组的电路直接连在一起,形成高压侧的电气毛病会涉及到低压侧,这是很不安全的,因而要求自耦变压器在运用时有必要正确接线,且外壳有必要接地,并规则安全照明变压器不允许选用自耦变压器结构方式。自耦变压器不只用于降压,也可作为升压变压器。

如果把自耦变压器的抽头做成滑动触点,就可构成输出电压可调的自耦变压器。为了使滑动触摸牢靠,这种自耦变压器的铁心做成圆环形,其上均匀分布绕组,滑动触点由碳刷构成,因为其输出电压可调,因而称为自耦调压器,其外形和原理电路如图所示。自耦变压器的一次绕组匝数N1固定不变,并与电源相连,一次绕组的另一端点U2和滑动触点a之间的绕组N2就作为二次绕组。当滑动触点a移动时,输出电压U2随之改动,这种调压器的输出电压U2可低于一次绕组电压U1,也可稍高于一次绕组电压。如实验室中常用的单相调压器,一次绕组输入电压U1=220V,二次绕组输出电压U2=0~250V,在运用时,要留意:一、二次绕组的公共端U2或u2接中性线(零线),U1端接电源相线(前方),u1端和u2端作为输出。此外还有必要留意自耦调压器在接电源之前,有必要把手柄转到零位,使输出电压为零,今后再渐渐顺时针滚动手柄,使输出电压逐渐上升。

自耦变压器作业原理介绍及图解

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