自耦變壓器

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發(fā)布時(shí)間：2015/5/13 14:42:55
作者：銀河電氣

定義

《GB/T2900.15-1997 電工術(shù)語(yǔ) 變壓器、互感器、調(diào)壓器和電抗器》對(duì)自耦變壓器的定義：
自耦變壓器是指至少有兩個(gè)繞組具有公共部分的變壓器。

自耦變壓器概述

　　自耦的耦是電磁耦合的意思，普通的變壓器是通過(guò)原副邊線圈電磁耦合來(lái)傳遞能量，原副邊沒(méi)有直接電的聯(lián)系，是嚴(yán)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(lái)實(shí)現(xiàn)，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(lián)系。

自耦變壓器電氣表示符號(hào)

自耦變壓器原理

　　跟大多數(shù)變壓器一樣，自耦變壓器也是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理來(lái)制成的，在交流電源的作用下，原線圈中產(chǎn)生交變電流，從而在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量，這一交變的磁通量將線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。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(lián)系，圖（b）為單相自耦變壓器，省去一個(gè)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(gè)繞組的變壓器，當(dāng)作為降壓變壓器使用時(shí)，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；當(dāng)作為升壓變壓器使用時(shí)，外施電壓只加在繞組的—部分線匝上。通常把同時(shí)屬于一次和二次的那部分繞組稱(chēng)為公共繞組，其余部分稱(chēng)為串聯(lián)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(gè)優(yōu)點(diǎn)就越加突出。因此隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級(jí)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(jià)低而得到廣泛應(yīng)用。在圖(c)中，當(dāng)變壓器原繞組 U1接入交流電源時(shí)，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(shù)。

自耦變壓器應(yīng)用

　　自耦變壓器廣泛適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、交通、郵電部門(mén)、科研單位等設(shè)備用電及其他需要電壓轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所。

　　自耦變壓器在不需要初、次級(jí)隔離的場(chǎng)合都有應(yīng)用，具有體積小、耗材少、效率高的優(yōu)點(diǎn)。常見(jiàn)的交流（手動(dòng)旋轉(zhuǎn)）調(diào)壓器、家用小型交流穩(wěn)壓器內(nèi)的變壓器、三相電機(jī)自耦減壓起動(dòng)箱內(nèi)的變壓器等等，都是自耦變壓器的應(yīng)用范例。

自耦變壓器的特點(diǎn)

1、體積小，重量輕，成本低、效率高

　　由于自耦變壓器的計(jì)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(dǎo)線)和結(jié)構(gòu)材料(鋼材)都相應(yīng)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(yīng)減少，故自耦變壓器的效率較高。同時(shí)由于主要尺寸的縮小和質(zhì)量的減小，可以在容許的運(yùn)輸條件下制造單臺(tái)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(biāo)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(hù)要求較高

　　由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯(lián)系，當(dāng)高壓側(cè)過(guò)電壓時(shí)會(huì)引起低壓側(cè)嚴(yán)重過(guò)電壓。為了避免這種危險(xiǎn)，一、二次都必須采取高壓保護(hù)，不要認(rèn)為一、二次繞組是串聯(lián)的，一次已裝、二次就可省略。

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