自耦调压器工作原理.ppt

调压调压演示演示本课本课小结小结使用使用注意注意例题分析例题分析三相自耦变压器幻灯片 15 原理分析结构原理图普通幻灯片 203–3自耦变压器变压器§3 3 自耦变压器自耦变压器一、自耦变压器的结构和特点：1、自耦变压器的结构：一次侧、二次侧共用一个绕组2、自耦变压器的特点：一次侧、二次侧绕组即有磁的联系、还有电的联系1U11U22U12U2图1：单相自耦变压器结构示意图线圈线圈铁心铁心1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2I 图为图为2：：自耦变压器原理图自耦变压器原理图定义：定义： 如果把普通变压器的原、副绕组合并一在起，就成为只有一个绕组的变压器，其中低压绕组是高压绕组的一部分，这种变压器叫做自耦变压器4U1   E1 = 4.44 f N1  mU2   E2 = 4.44 f N2  mE2E1U2U1 =N2N1=K ≥ 1二、电压、电流与容量二、电压、电流与容量 的关系：的关系：1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2I由磁势平衡方程：由磁势平衡方程：N2N1I21KI2 =I1=I1N1 I2N2 = 0 N1 一次侧一次侧1U1 与与1U2之间的匝数；之间的匝数；N2 一次侧一次侧2U1 与与2U2之间的匝数。

之间的匝数式中：式中：I1(N1-N2)-IN2=I10N1≈0I1N1-I1N2-(I2-I1)N2 ≈0I1N1-I1N2-I2N2+I1N2 ≈0绕组中公共部分的电流：绕组中公共部分的电流：I = I2 - I1 = (K - 1) I1 当K接近1时，绕组中公共部分的电流I就很小，既可节省这部分导线的截面 自耦变压器输出的视在功率（不计损耗）：S = U2 I2 = U2 (I+I1) = U2 I+U2 I1 = S'2+S''2 一般变压器的一次侧二次侧都是分开绕制，虽然都装在一个铁心上，但相互是绝缘的，只有磁路上的耦合，却没有电路上的直接联系，能量是靠电磁感应传过去的，所以称为双绕组变压器一般变压器与自耦变压器的区别在于能量传递方式上：一般变压器一般变压器1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2I 是1U1,1U2绕组与2U1， 2U2绕组之间的电磁感应传递的能量 是通过电路直接从一次侧传递过来的而而自耦变压器自耦变压器1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2I S1KU1S' 2= U2 I==( K I1 - I1)K1U1 I1 ( 1 - )=K1 ( 1 - )KU1K1=I1=S1S'' 2 = U2 I1S' 2 = U2 IS'' 2 = U2 I1由上式可以看出：由上式可以看出：1.靠电磁感应传递的能量占总能量的（靠电磁感应传递的能量占总能量的（1-1/K);2.从电路直接输送的能量占从电路直接输送的能量占1/K。

分析：分析：当K=1时，能量全部靠电路导线传递过来；当K=2时, 和 各占一半，二次侧从绕组中间引出，I = I1，绕组中公共部分的电流没有减少，省铜效果不明显； S 2'''S 2当K=3时, = (2/3) S2 , = (1/3)S2 ,电路传输的能量少，而靠感应输送的能量多，且I = 2I1，公共部分绕组电流增加了，导线要加粗'S 2S 2''结论：结论：当变压比当变压比 K >2 时，优点不明显时，优点不明显自耦变压器通常工作在变压比自耦变压器通常工作在变压比 K = 1.2 — 2 之间 通常把通常把自耦变压器的二次侧输出改成活动触头，可以自耦变压器的二次侧输出改成活动触头，可以 接触绕组中任意位置，而使输出电压任意改变接触绕组中任意位置，而使输出电压任意改变9三、自耦变压器的应用：三、自耦变压器的应用：1.自耦调压器：自耦调压器：（1）单相自耦调压器：U1 220VU20V图图3 ：自耦变压器调压过程：自耦变压器调压过程250V0250V图图3 ：自耦变压器调压过程：自耦变压器调压过程U1U2 220V50V250V0U1U2 220V 110V图图3 ：自耦变压器调压过程：自耦变压器调压过程250V0U2图图3 ：自耦变压器调压过程：自耦变压器调压过程U1 220V 160V250V0图图3 ：自耦变压器调压过程：自耦变压器调压过程 14U1U2 220V 220V250V01W12W12V11V11U12U1图图4 ：三相自耦变压器原理图：三相自耦变压器原理图幻灯片 117（2）三相自耦调压器：1U12U12V12W11V11W116四、自耦变压器的优、缺点：四、自耦变压器的优、缺点：1优点：优点：a.自耦变压器的效率比同容量的双线圈变压器高；；b.节省材料、占地面积小、节约资金、减少了运输和安装困难；c.自耦变压器不仅可降压也可升压，只把输入输出对调既可。

2、缺点：、缺点： 220V 30V190V0V220V a、因它一次侧、二次侧绕组是相通的，高压侧（电源）的电气故障会波及底压侧底压侧要有过压保护 b、如果在自耦变压器的输入端把相线和零线接反，虽然二次侧出电压大小不变，但这时输出“零线”已变为“高电位”，非常危险a）） 正确正确 （（b) 错误错误 图图5 ：单相自耦变压器的接法：单相自耦变压器的接法 220V 30V30V0V220V1.自耦变压器不准作为安全隔离变压器用；自耦变压器不准作为安全隔离变压器用；2.使用时应正确接线；使用时应正确接线；3.外壳必须接地；外壳必须接地；4.接电源前，将手柄转到零位接电源前，将手柄转到零位幻灯片 119规定规定:小结：小结：n自耦变压器区别于一般变压器，原、副边电路共用一部分线圈，原、副边电路之间除了有磁的联系之外，还有直接的电的联系n在变压器容量相同时，自耦变压器的线圈容量比双线圈变压器小，可节省硅钢片和铜线，且效率高n可做成任意调压的自耦调压器，既可用于降压也可用于升压n因一、二次侧绕组相通，高压侧的故障会波及低压侧，低压侧要有过电压的保护。

n电源端相线和零线不得接反 21。