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1、,,,,一、自耦變壓器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn):,,1、自耦變壓器的結(jié)構(gòu):,一次側(cè)、二次側(cè)共用一個(gè)繞組。,2、自耦變壓器的特點(diǎn):,一次側(cè)、二次側(cè)繞組即有磁的聯(lián)系、還有電的聯(lián)系。,,,,,,,,,,,,,,圖1:?jiǎn)蜗嘧择钭儔浩鹘Y(jié)構(gòu)示意圖,,,,線(xiàn)圈,鐵心,,,,,,,,1U1,1U2,2U1,2U2,U1,U2,,,I1,I2,,N1,,N2,,I,,,圖為2:自耦變壓器原理圖,,定義:,如果把普通變壓器的原、副繞組合并一在起,就成為只有一個(gè)繞組的變壓器,其中低壓繞組是高壓繞組的一部分,這種變壓器叫做自耦變壓器。,4,U1 E1 = 4.44 f N1 m,U2 E2 = 4.44 f N2 m,二、電壓、
2、電流與容量 的關(guān)系:,由磁勢(shì)平衡方程:,,繞組中公共部分的電流:,I = I2 - I1 = (K - 1) I1,當(dāng)K接近1時(shí),繞組中公共部分的電流I就很小,既可節(jié)省這部分導(dǎo)線(xiàn)的截面 。,自耦變壓器輸出的視在功率(不計(jì)損耗):,S = U2 I2 = U2 (I+I1) = U2 I+U2 I1 = S2+S2,一般變壓器的一次側(cè)二次側(cè)都是分開(kāi)繞制,雖然都裝在一個(gè)鐵心上,但相互是絕緣的,只有磁路上的耦合,卻沒(méi)有電路上的直接聯(lián)系,能量是靠電磁感應(yīng)傳過(guò)去的,所以稱(chēng)為雙繞組變壓器。,一般變壓器,是1U1,1U2繞組與2U1, 2U2繞組之間的電磁感應(yīng)傳遞的能量。,是通過(guò)電路直接從一次側(cè)傳遞過(guò)來(lái)的。
3、,而自耦變壓器,S1,=,=,( K I1 - I1),=,=,I1,=,S1,S 2 = U2 I1,S 2 = U2 I,S 2 = U2 I1,由上式可以看出:,1.靠電磁感應(yīng)傳遞的能量占總能量的(1-1/K);,2.從電路直接輸送的能量占1/K。,分析:,,當(dāng)K=1時(shí),能量全部靠電路導(dǎo)線(xiàn)傳遞過(guò)來(lái);,結(jié)論:,當(dāng)變壓比 K 2 時(shí),優(yōu)點(diǎn)不明顯。,,自耦變壓器通常工作在變壓比 K = 1.2 2 之間。,* 通常把自耦變壓器的二次側(cè)輸出改成活動(dòng)觸頭,可以 接觸繞組中任意位置,而使輸出電壓任意改變。,9,三、自耦變壓器的應(yīng)用:,1.自耦調(diào)壓器:,(1)單相自耦調(diào)壓器:,圖3 :自
4、耦變壓器調(diào)壓過(guò)程,,,圖3 :自耦變壓器調(diào)壓過(guò)程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,U1,U2,,50V,,,,250V,0,,,圖3 :自耦變壓器調(diào)壓過(guò)程,250V,,,U2,圖3 :自耦變壓器調(diào)壓過(guò)程,,,圖3 :自耦變壓器調(diào)壓過(guò)程,14,250V,,,圖4 :三相自耦變壓器原理圖,幻燈片 117,(2)三相自耦調(diào)壓器:,例題: 在一臺(tái)容量為15千安伏的自耦變壓器中,已知 U1 = 220V,N1 = 500匝。如果要想使輸出電壓 U2 = 209V,應(yīng)該在線(xiàn)圈的什么地方抽出線(xiàn)頭?滿(mǎn)負(fù)載時(shí)的 I1e 和 I2e 各等于多少安?,解:,(1)由公式,,可以知道抽頭處,的圈數(shù)應(yīng)為
5、,(2)自耦變壓器的效率很高,可以認(rèn)為,2、自耦變壓器:,U1e I1e =,所以滿(mǎn)負(fù)載時(shí)的電流是,I1e =,,I2e =,原、副邊共同部分的電流: I =71.8 - 68.2 = 3.6A,16,U2e I2e = Se,= 15 10 VA,四、自耦變壓器的優(yōu)、缺點(diǎn):,1優(yōu)點(diǎn):,,a.自耦變壓器的效率比同容量的雙線(xiàn)圈變壓器高;,b.節(jié)省材料、占地面積小、節(jié)約資金、減少了運(yùn)輸和安裝困難;,c.自耦變壓器不僅可降壓也可升壓,只把輸入輸出對(duì)調(diào)既可。,,,2、缺點(diǎn):,a、因它一次側(cè)、二次側(cè)繞組是相通的,高壓側(cè)(電源)的電氣故障會(huì)波及底壓側(cè)。底壓側(cè)要有過(guò)壓保護(hù)。 b、如果在自耦變壓器的輸入端
6、把相線(xiàn)和零線(xiàn)接反,雖然二次側(cè)出電壓大小不變,但這時(shí)輸出“零線(xiàn)”已變?yōu)椤案唠娢弧?,非常危險(xiǎn)。,(a) 正確 (b) 錯(cuò)誤 圖5 :?jiǎn)蜗嘧择钭儔浩鞯慕臃?1.自耦變壓器不準(zhǔn)作為安全隔離變壓器用;,2.使用時(shí)應(yīng)正確接線(xiàn);,3.外殼必須接地;,4.接電源前,將手柄轉(zhuǎn)到零位。,幻燈片 119,規(guī)定:,,,小結(jié):,自耦變壓器區(qū)別于一般變壓器,原、副邊電路共用一部分線(xiàn)圈,原、副邊電路之間除了有磁的聯(lián)系之外,還有直接的電的聯(lián)系。 在變壓器容量相同時(shí),自耦變壓器的線(xiàn)圈容量比雙線(xiàn)圈變壓器小,可節(jié)省硅鋼片和銅線(xiàn),且效率高。 可做成任意調(diào)壓的自耦調(diào)壓器,既可用于降壓也可用于升壓。 因一、二次側(cè)繞組相通,高壓側(cè)的故障會(huì)波及低壓側(cè),低壓側(cè)要有過(guò)電壓的保護(hù)。 電源端相線(xiàn)和零線(xiàn)不得接反。,21,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,幻燈片 122,