自耦變壓器
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- 發布時間:2015/5/13 14:42:55
- 作者:銀河電氣
自耦的耦是電磁耦合的意思,普通的變壓器是通過原副邊線圈電磁耦合來傳遞能量,原副邊沒有直接電的聯系,是嚴格的電氣隔離。但是自耦變壓器的低壓線圈就是高壓線圈的一部分,輸出和輸入共用一組線圈,升壓和降壓用不同的抽頭來實現,比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低,比共用線圈多的部分抽頭電壓就升,原副邊有直接電的聯系。
自耦變壓器電氣表示符號
跟大多數變壓器一樣,自耦變壓器也是運用電磁感應原理來制成的,在交流電源的作用下,原線圈中產生交變電流,從而在鐵芯中激發交變的磁通量,這一交變的磁通量將線圈中產生感應電動勢。這就是自耦變壓器的一般工作原理。所以,自耦變壓器和一般的變壓器是一樣的,同樣得具有變壓、變流和變阻的特性。
上圖(a)為雙繞組變壓器,原副邊只有磁聯系,圖(b)為單相自耦變壓器,省去一個繞組,圖(c)為原副繞組有共同部分的自耦變壓器。
與雙繞組變壓器不同的是,自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器,當作為降壓變壓器使用時,從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組;當作為升壓變壓器使用時,外施電壓只加在繞組的—部分線匝上。通常把同時屬于一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組,其余部分稱為串聯繞組,同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比,不但尺寸小,而且效率高,并且變壓器容量越大,電壓越高。這個優點就越加突出。因此隨著電力系統的發展、電壓等級的提高和輸送容量的增大,自藕變壓器由于其容量大、損耗小、造價低而得到廣泛應用。在圖(c)中,當變壓器原繞組 U1接入交流電源時,電壓平均分配在變壓器U1繞組兩端,變壓器U2繞組的電壓等于U1繞組每匝電壓乘以U2繞組的匝數。
自耦變壓器廣泛適用于電力系統、工礦企業、交通、郵電部門、科研單位等設備用電及其他需要電壓轉換的場所。
自耦變壓器在不需要初、次級隔離的場合都有應用,具有體積小、耗材少、效率高的優點。常見的交流(手動旋轉)調壓器、家用小型交流穩壓器內的變壓器、三相電機自耦減壓起動箱內的變壓器等等,都是自耦變壓器的應用范例。
1、體積小,重量輕,成本低、效率高
由于自耦變壓器的計算容量小于額定容量.所以在同樣的額定容量下,自耦變壓器的主要尺寸較小,有效材料(硅鋼片和導線)和結構材料(鋼材)都相應減少,從而降低了成本。有效材料的減少使得銅耗和鐵耗也相應減少,故自耦變壓器的效率較高。同時由于主要尺寸的縮小和質量的減小,可以在容許的運輸條件下制造單臺容量更大的變壓器。
2、短路電流較大
由于自耦變壓器的短路阻抗標幺值比雙繞組變壓器小,故電壓變化率較小,但短路電流較大。
3、保護要求較高
由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯系,當高壓側過電壓時會引起低壓側嚴重過電壓。為了避免這種危險,一、二次都必須采取高壓保護,不要認為一、二次繞組是串聯的,一次已裝、二次就可省略。