,一、自耦變壓器的結(jié)構(gòu)和特點：,1、自耦變壓器的結(jié)構(gòu)：,一次側(cè)、二次側(cè)共用一個繞組。,2、自耦變壓器的特點：,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：單相自耦變壓器結(jié)構(gòu)示意圖,線圈,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、電流與容量 的關(guān)系：,由磁勢平衡方程：,繞組中公共部分的電流：,I = I2 - I1 = (K - 1) I1,當K接近1時，繞組中公共部分的電流I就很小，既可節(jié)省這部分導(dǎo)線的截面 。,自耦變壓器輸出的視在功率（不計損耗）：,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)都是分開繞制，雖然都裝在一個鐵心上，但相互是絕緣的，只有磁路上的耦合，卻沒有電路上的直接聯(lián)系，能量是靠電磁感應(yīng)傳過去的，所以稱為雙繞組變壓器。,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。,是通過電路直接從一次側(cè)傳遞過來的。,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K=1時，能量全部靠電路導(dǎo)線傳遞過來；,結(jié)論：,當變壓比 K 2 時，優(yōu)點不明顯。,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 ：自耦變壓器調(diào)壓過程,圖3 ：自耦變壓器調(diào)壓過程,U1,U2,50V,250V,0,圖3 ：自耦變壓器調(diào)壓過程,250V,U2,圖3 ：自耦變壓器調(diào)壓過程,圖3 ：自耦變壓器調(diào)壓過程,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)該在線圈的什么地方抽出線頭？滿負載時的 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,（2）自耦變壓器的效率很高，可以認為,2、自耦變壓器：,U1e I1e =,所以滿負載時的電流是,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：,1優(yōu)點：,a.自耦變壓器的效率比同容量的雙線圈變壓器高；,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，只把輸入輸出對調(diào)既可。,2、缺點：,a、因它一次側(cè)、二次側(cè)繞組是相通的，高壓側(cè)（電源）的電氣故障會波及底壓側(cè)。底壓側(cè)要有過壓保護。 b、如果在自耦變壓器的輸入端把相線和零線接反，雖然二次側(cè)出電壓大小不變，但這時輸出“零線”已變?yōu)椤案唠娢弧?，非常危險。,(a） 正確 （b) 錯誤 圖5 ：單相自耦變壓器的接法,1.自耦變壓器不準作為安全隔離變壓器用；,2.使用時應(yīng)正確接線；,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，自耦變壓器的線圈容量比雙線圈變壓器小，可節(jié)省硅鋼片和銅線，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)的故障會波及低壓側(cè)，低壓側(cè)要有過電壓的保護。 電源端相線和零線不得接反。,21,幻燈片 122,