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什么是自耦变压器的效益系数?

来源:http://www.jnbyqcj.com 日期:2021/7/18 9:34:43 点击:7

一,什么是自耦变压器

当变比不大时,通常采用自耦变压器来代替普通变压器。所谓自耦变压器就是一、二次绕组不但有磁的联系,而且还有电的联系的一种变压器。

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由上图可以看出,自耦变压器的高压绕组AX是由低压绕组ax与另一个绕组Aa串联组成的。绕组ax是高、低压绕组所公有的,通常叫做公共绕组,而绕组Aa是与公共绕组串联的,通常叫做串联绕组。由于低压绕组高压绕组的一部分,好像自耦变压器只有一个统一的绕组似的。其实,自耦变压器的这个统一绕组的公共部分和串联部分是通过电磁感应自己耦合起来传输电能的,所以把这种变压器叫做自耦变压器是很确切的。

二、自耦变压器的匝数比

如果高压绕组AX的匝数为W1,而低压绕组ax的匝数为W2,那么主磁通在这两个绕组中所感应出来的电压E1和E2将正比于相应的匝数,即E1/E2=W1/W2=Kw,即高、低压绕组的匝数比。

空载运行时,高、低压绕组的端电压之比,近似等于感应电压之比:U1/U2≈E1/E2=Kw,这与普通变压器是一样的。

负载运行时,上式也近似成立,只是由于绕组中的电压降而使准确度降低而已。

三、自耦变压器的效益系数

如果忽略不大的损耗以及一、二次电路功率因数的差异,根据能量守恒定律,可以近似的认为U1*I1≈U2*I2

综上:I1/I2≈U2/U1=W2/W1=1/Kw,这与普通变压器也是一样的,这个式子也可以得出:I1W1=I2W2,这个式子两侧都减去I1W2;得:

I1(W1-W2)-(I2-I1)W2=0,这个式子中,I1(W1-W2)是串联绕组磁势,而-(I2-I1)W2是公共绕组的磁势。同时也表明,串联绕组磁势与公共绕组磁势是相互平衡的。如果将这个式子两端各×每匝电压得:

(U1-U2)*I1=U2(I2-I1);此式左侧是串联绕组传输的容量,右侧是公共绕组的传输容量。这个容量叫做自耦变压器的结构容量,也较计算容量。

自耦变压器的全部传输容量,叫做自耦变压器的通过容量,即:U1I1=U2I2

自耦变压器的结构容量与通过容量之比,叫做自耦变压器的效益系数,KS=(U1-U2)I1÷U1I1=U2(I2-I1)÷U2I2=1-1/Kw

自耦变压器的通过容量与结构容量之差:UI11-(U1-U2)I1=U2I2-U2(I2-I1)=U2I1,是自耦变压器经串联绕组直接从电源向负载传输的容量。通常这个容量叫做自耦变压器的传导容量。

自耦变压器的变比KW越小,效益系数就越大,自耦变压器与普通变压器相比也就越经济。

四、自耦变压器的两个优点

由于自耦变压器公共绕组中流过的是一、二次电路电流的代数差,当变比不大时,这个差值很小,所以公共绕组中流过的电流也很小,这与普通变压器相比,绕组消耗的有效材料较少,而且运行中的损耗也较小。这就是自耦变压器两个及其重要的优点。

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