文档介绍：自耦变压器的优点
两种常见特种变压器自耦变压器和互感
器
我们讨论过每相只有一个原绕组和一个副绕组的双绕组变压器,这种变压器内部的电磁过程及分析方法颇具代表性,也是研究其他各类变压器的理论基础。在生产实际中所应用的变压器则是多种多样的,本章介绍2种常见的特种变压器,自耦变压器和互感器。
一定义
如图:
(a)一般双绕组变压器,原副方只有磁联系;
(b)单相自耦变压器,省去一个绕组。
(c)自耦变压器:原,副绕组有共同部分的变压器称为自耦变压器。
二基本分析
1变比ka
对应于双绕组变压器 k=(Nab-Ncb)/Ncb=kA -1 (2)
由双绕组变压器概念出发。得,
ka="U1"/U2=Nab/Ncb(1)
2磁势关系
磁势平衡方程式为:
I1Nab+I2Nbc=I0Nab
为了分析方便起见,略去I0[很小]。加一项减一项比值不变。
I1Nab-I1Nbc+I1Nbc+I2Nbc=0
得,ac=bc(3)
由此可知,同一绕组ac段和bc段存在着磁势平衡关系。
3电流关系
由上式知,Iac和Ibc同相位,-(Iac+Ibc)=I2,只看大小,即
i2="Iac+Ibc=kaI1 " (4)
4自耦变压器优点
省铜线,重量轻,损耗小,效率高。
ka越接近“1”,优点越显著。(1-1/ka)称为效益系数。
5用铜量
(1)原边情况
设双绕组变压器的“AX”段和自耦变压器的“ac”段铜线截面积完全一样,用铜量正比于绕组匝数长度L。令 nax="Nab"
(自耦变压器铜量)/(普通变压器用铜量)=Lac/LAX=Nac/NAX=(Nab-Nbc)/Nab=1-(1/kA) (5)
(2)副边情况
设双绕组变压器的副边“ax”段和自耦变压器的副边“cb”段匝数一样,设两者长度一样时,用铜量正比于截面积 A 或电流 I。
(自耦变压器铜量)/(普通变压器用铜量)=Abc/A2=Ibc/I2=(I2-Iac)/
I2=1-(1/kA) (6)
由(5),(6)式知,自耦变压器的用铜量总是小于用容量的双绕组变压器,ka越接近1,(1-1/ka)就越小,材料也就越省,越经济。在电密 J
不变时,单位体积的铜耜不变,则用铜少,损耗就小,效率高,而且本来就省去了一个绕组。
6缺点
(1) ka 不够大;(2)漏阻抗小,短路电流大;(3)低压侧和高压侧绕组在电气方面连在一起,若原边引起过电压也会影响到低压边。
三传导容量和感应容量
传导容量:由电路关系直接传递的功率(U2Iac);
感应容量:由电磁感应传递的功率(U2Ibc)。
在自耦变压器中,两者同时存在,而一般变压器只有后者。传导功率是自耦变压器独具一格的特点,也是节省材料的关键所在。
据(4)式 s2="U2I2=U2Iac+U"2Ibc故:
1传导容量占总容量的百分比为:U2Iac/U2I2=Iac/I2=I1/I2=1/ka
2感应容量占总容量的百分比为:U2Ibc/U2I2=Ibc/I2=(I2-Iac)/I2=1-1/ka要点和注意事项: