自耦變壓器設(shè)計和多個攻絲點標記案例及缺點

自耦變壓器的初級和次級繞組通過電氣和磁力連接在一起，降低了傳統(tǒng)變壓器的成本

與以前的電壓互感器不同，后者有兩個電隔離繞組：主電源和次級，自耦變壓器只有一個單側(cè)電壓繞組，兩側(cè)共用。該單繞組沿其長度在不同點處“分接”，以提供其次級負載上的初級電壓供應的百分比。然后自耦變壓器具有通常的磁芯，但只有一個繞組，這對于初級和次級電路都是通用的。

因此在自耦變壓器中，初級和次級繞組是連接的電氣和磁性在一起。這種變壓器設(shè)計的主要優(yōu)點是，相同的VA額定值可以降低很多，但自耦變壓器的最大缺點是它沒有傳統(tǒng)雙繞組變壓器的初級/次級繞組隔離。

指定為繞組主要部分的繞組部分連接到交流電源，次級繞組是該初級繞組的一部分。自耦變壓器也可用于通過反轉(zhuǎn)連接來上升或下降電源電壓。如果初級繞組是總繞組并且連接到電源，并且次級電路僅連接在繞組的一部分上，那么次級電壓將“逐步降低”，如圖所示。

自耦變壓器設(shè)計

當主要電流 I P 為如圖所示，沿箭頭方向流過單繞組，次級電流 I S 沿相反方向流動。因此，在產(chǎn)生次級電壓的繞組部分中， V S 流出繞組的電流是 I P <的差值/ sub> 和 I S 。

自耦變壓器也可以用多個單一構(gòu)造攻略點。如圖所示，自耦變壓器可用于沿其繞組提供不同的電壓點或相對于其電源電壓 V P 增加其電源電壓。

具有多個攻絲點的自耦變壓器

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標記自動變壓器繞組的標準方法是用資本（大寫）字母。例如， A ， B ， Z 等標識供應端。通常，公共中性連接標記為 N 或 n 。對于二次攻絲，后綴編號用于沿自耦變壓器初級繞組的所有分接點。這些數(shù)字通常從數(shù)字“ 1 ”開始，并按所示的所有分接點按升序繼續(xù)。

自耦變壓器端子標記

自耦變壓器主要用于調(diào)整線電壓，以改變其值或保持其恒定。如果電壓調(diào)整量很小，無論是向上還是向下，那么變壓器比率很小，因為 V P 和 V S 幾乎相等。電流 I P 和 I S 也幾乎相等。

因此，該部分兩個電流之間存在差異的繞組可以用更小的導體尺寸制成，因為電流要小得多，節(jié)省了等效雙繞組變壓器的成本。

然而，規(guī)定，對于給定的VA或KVA額定值，自耦變壓器的漏電感和物理尺寸（因為沒有第二繞組）小于雙繞組變壓器。

自耦變壓器顯然比傳統(tǒng)的雙繞組變壓器便宜得多。相同的VA評級。在決定使用自耦變壓器時，通常將其成本與等效雙繞組型的成本進行比較。

這是通過比較繞組中節(jié)省的銅量來完成的。如果比率“ n ”定義為較低電壓與較高電壓的比率，則可以顯示銅的節(jié)省是： n * 100％ 。例如，兩個自耦變壓器的銅保存將是：

自耦變壓器示例No1

自耦變壓器需要將電壓從220伏升至250伏。變壓器主繞組上的線圈匝數(shù)總數(shù)為2000.當輸出額定值為10KVA時，確定主要分接點的位置，初級和次級電流，節(jié)省銅的經(jīng)濟性。

因此，初級電流為45.4安培，次級電流由負載為40安培，5.4安培流過公共繞組。銅的經(jīng)濟性為88％。

自耦變壓器的缺點

自耦變壓器的主要缺點是它沒有具有傳統(tǒng)雙繞組變壓器的初級到次級繞組隔離。然后，無法安全地使用自耦變壓器將較高的電壓降低到適合較小負載的低得多的電壓。

如果次級側(cè)繞組開路，則負載電流不再流過初級繞組停止變壓器動作，導致全部初級電壓施加到次級端子。

如果次級電路出現(xiàn)短路情況，則產(chǎn)生的初級電流會大得多由于增加的磁鏈損壞了自耦變壓器，因此相當于雙繞組變壓器。

由于中性連接對于初級和次級繞組都是通用的，因此次級繞組的接地會自動接地。初級，因為兩個繞組之間沒有隔離。雙繞組變壓器有時用于將設(shè)備與地隔離。

自耦變壓器有許多用途和應用，包括啟動感應電動機，用于調(diào)節(jié)電壓。傳輸線，當初級比率與次級比率接近于1時，可用于轉(zhuǎn)換電壓。

自耦變壓器也可以通過將初級繞組和次級繞組串聯(lián)連接而由傳統(tǒng)的雙繞組變壓器制成，并且根據(jù)連接方式，次級電壓可以增加或減去初級電壓。 / p>

可變自耦變壓器

除了具有固定或抽頭的次級以產(chǎn)生特定電平的電壓輸出之外，還有另一種有用的自動變壓器類型的布置，可以是用于從固定電壓AC電源產(chǎn)生可變AC電壓。這種可變自耦變壓器通常用于學校和大學的實驗室和科學實驗室，更常見的是Variac。

變量自耦變壓器或自耦變壓器的構(gòu)造與固定類型相同。在自動變壓器中使用纏繞在疊層磁芯上的單個初級繞組，但不是固定在某個預定的分接點，而是通過碳刷分接次級電壓。

這個碳刷旋轉(zhuǎn)或者允許沿著初級繞組的暴露部分滑動，在它移動時與它接觸，提供所需的電壓電平。

然后一個可變自耦變壓器包含一個可滑動的碳刷形式的可變自來水上升和下降控制次級繞組長度的初級繞組，因此次級輸出電壓從初級電源電壓值到零電壓完全可變。

可變自耦變壓器通常設(shè)計有大量初級繞組繞組產(chǎn)生二次電壓，可以從幾伏調(diào)整到每匝幾伏。這是因為碳刷或滑塊總是與初級繞組的一圈或多圈接觸。由于初級線圈匝沿其長度均勻分布。然后輸出電壓與角度旋轉(zhuǎn)成比例。

可變自耦變壓器

我們可以看出，自耦變壓器可以平穩(wěn)地將負載電壓從零調(diào)節(jié)到額定電源電壓。如果沿初級繞組的某個點抽取電源電壓，則輸出次級電壓可能高于實際電源電壓。可變自耦變壓器也可用于燈的調(diào)光，當在這種應用中使用時，它們有時被稱為“dimmerstats”。

Variacs在電氣和電子工作室和實驗室中也非常有用，因為它們可以用于提供可變的交流電源。但需要注意的是采用合適的熔斷器保護措施，以確保在故障條件下次級端子上不存在較高的電源電壓。

自耦變壓器與傳統(tǒng)的雙極相比具有許多優(yōu)勢繞線變壓器。它們通常對于相同的VA等級更有效，尺寸更小，并且因為它們在結(jié)構(gòu)上需要更少的銅，與具有相同VA等級的雙繞組變壓器相比，它們的成本更低。此外，它們的磁芯和銅損耗 I 2 R 較低，因為電阻較小，漏電抗比等效的雙繞組變壓器具有更好的電壓調(diào)節(jié)性能。

在下一個關(guān)于變形金剛的教程中，我們將看另一種變壓器設(shè)計，它的核心周圍沒有傳統(tǒng)的初級繞組。這種類型的變壓器通常稱為電流互感器，用于提供電流表和其他此類電力指示器。