自耦变压器设计和多个攻丝点标记案例及缺点

自耦变压器的初级和次级绕组通过电气和磁力连接在一起，降低了传统变压器的成本

与以前的电压互感器不同，后者有两个电隔离绕组：主电源和次级，自耦变压器只有一个单侧电压绕组，两侧共用。该单绕组沿其长度在不同点处“分接”，以提供其次级负载上的初级电压供应的百分比。然后自耦变压器具有通常的磁芯，但只有一个绕组，这对于初级和次级电路都是通用的。

因此在自耦变压器中，初级和次级绕组是连接的电气和磁性在一起。这种变压器设计的主要优点是，相同的VA额定值可以降低很多，但自耦变压器的最大缺点是它没有传统双绕组变压器的初级/次级绕组隔离。

指定为绕组主要部分的绕组部分连接到交流电源，次级绕组是该初级绕组的一部分。自耦变压器也可用于通过反转连接来上升或下降电源电压。如果初级绕组是总绕组并且连接到电源，并且次级电路仅连接在绕组的一部分上，那么次级电压将“逐步降低”，如图所示。

自耦变压器设计

当主要电流 I P 为如图所示，沿箭头方向流过单绕组，次级电流 I S 沿相反方向流动。因此，在产生次级电压的绕组部分中， V S 流出绕组的电流是 I P <的差值/ sub> 和 I S 。

自耦变压器也可以用多个单一构造攻略点。如图所示，自耦变压器可用于沿其绕组提供不同的电压点或相对于其电源电压 V P 增加其电源电压。

具有多个攻丝点的自耦变压器

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标记自动变压器绕组的标准方法是用资本（大写）字母。例如， A ， B ， Z 等标识供应端。通常，公共中性连接标记为 N 或 n 。对于二次攻丝，后缀编号用于沿自耦变压器初级绕组的所有分接点。这些数字通常从数字“ 1 ”开始，并按所示的所有分接点按升序继续。

自耦变压器端子标记

自耦变压器主要用于调整线电压，以改变其值或保持其恒定。如果电压调整量很小，无论是向上还是向下，那么变压器比率很小，因为 V P 和 V S 几乎相等。电流 I P 和 I S 也几乎相等。

因此，该部分两个电流之间存在差异的绕组可以用更小的导体尺寸制成，因为电流要小得多，节省了等效双绕组变压器的成本。

然而，规定，对于给定的VA或KVA额定值，自耦变压器的漏电感和物理尺寸（因为没有第二绕组）小于双绕组变压器。

自耦变压器显然比传统的双绕组变压器便宜得多。相同的VA评级。在决定使用自耦变压器时，通常将其成本与等效双绕组型的成本进行比较。

这是通过比较绕组中节省的铜量来完成的。如果比率“ n ”定义为较低电压与较高电压的比率，则可以显示铜的节省是： n * 100％ 。例如，两个自耦变压器的铜保存将是：

自耦变压器示例No1

自耦变压器需要将电压从220伏升至250伏。变压器主绕组上的线圈匝数总数为2000.当输出额定值为10KVA时，确定主要分接点的位置，初级和次级电流，节省铜的经济性。

因此，初级电流为45.4安培，次级电流由负载为40安培，5.4安培流过公共绕组。铜的经济性为88％。

自耦变压器的缺点

自耦变压器的主要缺点是它没有具有传统双绕组变压器的初级到次级绕组隔离。然后，无法安全地使用自耦变压器将较高的电压降低到适合较小负载的低得多的电压。

如果次级侧绕组开路，则负载电流不再流过初级绕组停止变压器动作，导致全部初级电压施加到次级端子。

如果次级电路出现短路情况，则产生的初级电流会大得多由于增加的磁链损坏了自耦变压器，因此相当于双绕组变压器。

由于中性连接对于初级和次级绕组都是通用的，因此次级绕组的接地会自动接地。初级，因为两个绕组之间没有隔离。双绕组变压器有时用于将设备与地隔离。

自耦变压器有许多用途和应用，包括启动感应电动机，用于调节电压。传输线，当初级比率与次级比率接近于1时，可用于转换电压。

自耦变压器也可以通过将初级绕组和次级绕组串联连接而由传统的双绕组变压器制成，并且根据连接方式，次级电压可以增加或减去初级电压。 / p>

可变自耦变压器

除了具有固定或抽头的次级以产生特定电平的电压输出之外，还有另一种有用的自动变压器类型的布置，可以是用于从固定电压AC电源产生可变AC电压。这种可变自耦变压器通常用于学校和大学的实验室和科学实验室，更常见的是Variac。

变量自耦变压器或自耦变压器的构造与固定类型相同。在自动变压器中使用缠绕在叠层磁芯上的单个初级绕组，但不是固定在某个预定的分接点，而是通过碳刷分接次级电压。

这个碳刷旋转或者允许沿着初级绕组的暴露部分滑动，在它移动时与它接触，提供所需的电压电平。

然后一个可变自耦变压器包含一个可滑动的碳刷形式的可变自来水上升和下降控制次级绕组长度的初级绕组，因此次级输出电压从初级电源电压值到零电压完全可变。

可变自耦变压器通常设计有大量初级绕组绕组产生二次电压，可以从几伏调整到每匝几伏。这是因为碳刷或滑块总是与初级绕组的一圈或多圈接触。由于初级线圈匝沿其长度均匀分布。然后输出电压与角度旋转成比例。

可变自耦变压器

我们可以看出，自耦变压器可以平稳地将负载电压从零调节到额定电源电压。如果沿初级绕组的某个点抽取电源电压，则输出次级电压可能高于实际电源电压。可变自耦变压器也可用于灯的调光，当在这种应用中使用时，它们有时被称为“dimmerstats”。

Variacs在电气和电子工作室和实验室中也非常有用，因为它们可以用于提供可变的交流电源。但需要注意的是采用合适的熔断器保护措施，以确保在故障条件下次级端子上不存在较高的电源电压。

自耦变压器与传统的双极相比具有许多优势绕线变压器。它们通常对于相同的VA等级更有效，尺寸更小，并且因为它们在结构上需要更少的铜，与具有相同VA等级的双绕组变压器相比，它们的成本更低。此外，它们的磁芯和铜损耗 I 2 R 较低，因为电阻较小，漏电抗比等效的双绕组变压器具有更好的电压调节性能。

在下一个关于变形金刚的教程中，我们将看另一种变压器设计，它的核心周围没有传统的初级绕组。这种类型的变压器通常称为电流互感器，用于提供电流表和其他此类电力指示器。