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自耦变压器工作原理

时间:2015-08-25 14:00来源:未知 编辑:自动控制网
自耦变压器也有单相和多相之分,但与普通双绕组变压器的区别在于:只有一个绕组,副边绕组是原边绕组的一部分,因此,原边.副边绕组之间不但有磁的耦合,还有电的联系。下面就以单相自耦变压器为例来对其进行分析。 1.工作原理 图所示为一台单相降压自耦变压
   自耦变压器也有单相和多相之分,但与普通双绕组变压器的区别在于:只有一个绕组,副边绕组是原边绕组的一部分,因此,原边.副边绕组之间不但有磁的耦合,还有电的联系。下面就以单相自耦变压器为例来对其进行分析。

    
1.工作原理

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    图所示为一台单相降压自耦变压器的工作原理图。副边绕组N2为原边绕组N1的一部分,并且与铁心中的磁通同时交链。与普通变压器一样,根据电磁感应定律可知,绕组的感应电动势与匝数成正比,所以原边.副边绕组的感应电动势分别为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

     
图 自耦变压器的原理图

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    变压器的电压比为。在忽略漏阻抗压降时,有。自耦变压器与普通变压器有着相同的磁动势平衡方程式,即 ,如果忽略影响不大的励磁电流,上式可以变成  自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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    即 

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    上式说明反相,并且I2>I1。 

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    由于原边.副边绕组为同一绕组,存在电的联系,在副边绕组的抽头处可以看成是电路的一个节点。

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    自耦变压器的输出功率为

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    普通变压器是以磁场为媒介,通过电磁感应作用来进行能量传输的。自耦变压器的原边.副边绕组既然有了电的联系,它的能量传输方式也必然有着与普通变压器的不同之处。从上式可以看出,自耦变压器的输出功率有两部分组成,一部分为U2I1,由于I1是原边电流,在它流经只属于原边部分的绕组之后,直接流到副边,传输到负载中去,故U2 I1称为传导功率;另一部分为U2I12,显然要受到负载电流和原边电流的影响,所以I12可以看成是由于电磁感应作用而产生的电流,这一部分功率也相应地称为电磁功率。 本文来自www.eadianqi.com

    另外,自耦变压器也通常设计的原边.副边容量相等,即 

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    2.优缺点

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    (1)通过以上的分析可以看出,在自耦变压器的从原边传递到副边的能量中,一部分是由于电磁感应作用,一部分是由于直接传导作用。而对普通变压器而言,输出功率只有电磁功率。所以,在同样容量的前提下,自耦变压器所用材料要比普通变压器少.体积小.重量轻,效率也要高一些。从而可以降低成本,提高经济效益。但当电压比k较大时,经济效益就不明显,一般自耦变压器电压比k设计为k=1.25~2。

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    (2)由于副边绕组为原边绕组的一部分,两绕组之间存在着电的联系,低压侧容易受到高压侧过电压的影响。所以绝缘和过电压保护要加强;

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    (3)由于只有一个绕组,漏电抗较普通变压器要小,因此,短路阻抗小,短路电流就大,要加强短路保护。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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