其他用途变压器.ppt

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1、3.8其他用途变压器3.8.1自耦变压器自耦变压器实际是一台单绕组变压器，副绕组只是原绕组的一部分，其结构、原理图如图3.23所示。自耦变压器的原边和副边之间，不仅有磁路的耦合关系，而且还有直接的电路联系。自耦变压器主要在实验室中用做调压设备，在交流电动机起动时用做降压设备。1．电压关系与单相变压器同理，忽略漏阻抗压降的影响，有（3-64）（3-65）式中为自耦变压器的变比。可见，在外加电压一定时，通过移动副绕组的滑动触头，使副绕组的匝数改变，便可改变变比，达到调节副边电压的目的。图3.23自耦变压器结构、原理图自耦变压器（续1）2．电流关系自耦变压器负载运行时的磁动势平衡方程式，可以

2、仿照单相变压器负载运行时的磁动势平衡方程式得出，有（3-66）将代入上式，并忽略励磁磁动势的影响得（3-67）（3-68）可见，自耦变压器的副边电流与原边电流反相位，即当的实际方向与图3.23中的参考方向相同时，的实际方向应与其参考方向相反。根据基尔霍夫电流定律，有（3-69）由于>1，所以自耦变压器中流过公共绕组部分的电流与原边电流反相位，的实际方向也应与其参考方向相反。根据,,的实际方向，有I2＝I1+I（3-70）由此可知输出电流I2是大于公共绕组中的电流I的。自耦变压器（续2）3．功率关系自耦变压器的视在功率S为S＝U2I2＝U2I1+U2I（3-71）上式说明，自耦变压器提供

3、给负载的视在功率为U2I2，它由两部分组成：一部分来自原边吸收电源的功率U2I1，通过电路直接向负载传送，称传递功率；另一部分功率是通过电磁感应产生并向负载传送的U2I，称电磁功率。这一功率关系是自耦变压器所特有的，所以相同容量的自耦变压器比双绕组变压器消耗材料更少、更轻、更经济。3.8.2仪用变压器仪用变压器是在测量高电压、大电流时使用的一种特殊的变压器，也称为仪用互感器。仪用变压器有电流互感器和电压互感器两种形式。仪用变压器用于电力系统中，作为测量、控制、指示、继电保护等电路的信号源。使用仪用变压器，可以使仪表、继电器等与高电压、大电流的被测电路绝缘，可以使仪表、继电器等的规格比直

4、接测量高电压、大电流电路时所用的仪表、继电器规格小得多；可以使仪表、继电器的规格统一，以便于制造且可减小备用容量。1．电流互感器电流互感器在结构上与单相变压器类似，如图3.24所示。但是，电流互感器的结构又有其特点，原绕组的匝数N1很少，由一匝或几匝相当粗的导线绕制而成。原绕组与被测电路串联，输入的是电流I1信号，I1的大小是由负载大小决定的。副绕组的匝数N2很多，由较细的导线绕制而成，副绕组与阻抗很小的仪表线圈或继电器线圈串联。原绕组的额定电流可以在10A～25000A的范围内选择，副绕组的额定电流一般为5A。图3.24电流互感器结构原理图电流互感器（续1）电流互感器运行时，其磁动势

5、平衡关系为由于及N1均很小，忽略N1，有（3-72）（3-73）式中──电流互感器的原、副边匝数之比，也称变流比由于N1

6、开路时，原绕组中的大电流全部用于励磁（即），使铁心中的合成磁动势猛增。一方面使铁损耗增大，铁心过热，使铁心性能下降而降低测量精度，严重时会损坏绕组的绝缘。另一方面，铁心高度饱和使交变磁通曲线变成两腰很陡的梯形波，磁通过零时的变化率dΦ/dt很大，将在匝数很多的副绕组中感应出很大的电动势，有可能因此击穿绕组的绝缘、危及人体。（2）二次绕组及铁心必须牢固接地，以防止绕组绝缘损伤时被测电路的高电压串入副边而危及人体。（3）二次负载的阻抗值不能过大。在被测电流一定时，二次电流也一定，如果二次负载的阻抗值过大，则负载上的电压过大，二次负载的容量过大，使电流互感器的测量精度下降。2．电压互感器电压

7、互感器的结构和工作原理与单相降压变压器基本相同，如图3.25所示。原绕组与被测电路并联，副绕组接阻抗很大的仪表线圈，电压互感器运行时相当于普通单相变压器的空载运行。电压互感器副绕组的额定电压一般为100V，原绕组的额定电压为电网额定电压，如6kV、10kV等。参照普通单相变压器空载运行的电压方程式，忽略漏阻抗压降的影响，有（3-74）式中──电压互感器的原、副边匝数之比由于N1>N2，因此总有>1。可见电压互感器起到降低电压的作用。调节N1的数