理论教育 特殊用途变压器介绍

特殊用途变压器介绍

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-12a是实验室中常用的一种可调式自耦变压器,又称调压器,其电路如图4-12b所示。若在一次绕组加上电压U1,则二次绕组电压为U2,且图4-12自耦变压器使用时只要转动手柄,即可改变输出电压的大小。为了工作安全,电压互感器的铁心和二次绕组及外壳需接地,以防止当绕组间的绝缘损坏时二次绕组上有高压出现。图4-14电流互感器根据变压器原理,可得到I2=,其中K1是电流互感器的变换系数。

特殊用途变压器介绍

1.自耦变压器

自耦变压器只有一个线圈,其二次绕组是一次绕组的一部分,所以它的特点是一次、二次绕组之间不仅有磁的耦合,而且还有电的直接联系。

图4-12a是实验室中常用的一种可调式自耦变压器,又称调压器,其电路如图4-12b所示。若在一次绕组加上电压U1,则二次绕组电压为U2,且

图4-12 自耦变压器

使用时只要转动手柄,即可改变输出电压的大小。

2.电压互感器

电压互感器一般是一个降压变压器。它的工作原理与普通变压器空载状态相似。有些电压互感器的二次绕组有几个抽头,在使用时可以按需要选用一种绕组匝数,与一次绕组组成不同匝数比。

电压互感器使用时,一次绕组并联接在被测电压的电路上,二次绕组接测量仪表,如图4-13所示,其中U2,在互感器中K 称为转换倍率。

图4-13 电压互感器的接线图

常用的电压互感器二次绕组的额定电压为100V。互感器的额定容量是二次绕组的输出容量,一般为5V·A、10 V·A、15V·A。为了工作安全,电压互感器的铁心和二次绕组及外壳需接地,以防止当绕组间的绝缘损坏时二次绕组上有高压出现。同时,在运行中严禁二次绕组短路,否则将产生比额定电流大几百倍甚至几千倍的短路电流,烧坏互感器。在多变比的电压互感器中,每次只能选用一个一次绕组和一个二次绕组以组成一个电压比,其他线圈开路。

3.电流互感器(www.daowen.com)

电流互感器是一种将大电流变换为小电流的变压器,工作原理同普通变压器的负载情况相似。它主要用来扩大测量交流电流的量程。因为要测量交流电路的大电流时(如测量容量较大的电动机、工频炉、焊机等的电流时),通常电流表的量程是不够的。

电流互感器的接线图如图4-14所示。一次绕组的匝数很少(只有一匝或几匝),它串联在被测电路中。二次绕组的匝数较多,它与电流表或其他仪表及继电器的电流线圈相连接。

图4-14 电流互感器

根据变压器原理,可得到I2,其中K1是电流互感器的变换系数。由此可见,利用电流互感器可将大电流变换为小电流。电流表的读数乘上变换系数K1 即为被测的大电流值I1。通常电流互感器二次绕组的额定电流都规定为5A。

为了工作安全,电流互感器的二次绕组、铁心和外壳应接大地;电流互感器在运行中严禁二次绕组开路。因为互感器不同于普通变压器,一次绕组电流不取决于二次绕组,而决定于被测电路。所以二次绕组开路时,一次绕组电流全部称为其励磁电流,铁心严重饱和,并且发热严重,同时在二次绕组上感应出高电压,可能击穿互感器的绝缘,引起事故。

钳形电流表,又称测流钳,是电流互感器的另一种形式。由图4-15a可看出,铁心如同一个钳子,用弹簧压紧。测量时将钳口分开,纳入被测导线,而后闭合。这时该导线就是一次绕组,二次绕组绕在铁心上并与电流表接通如图4-15b所示,从安培表读出待测导线的电流数值。

图4-15 钳形电流表

[思考题]

1.某变压器额定频率为50Hz,在25Hz的交流电路中,能否正常工作?

2.变压器的负载增加时,其一次绕组中电流怎样变化? 铁心中主磁通怎样变化? 输出电压是否一定要降低?

3.单相变压器的一、二次绕组之间有磁的耦合关系,但无电的直接联系。一次绕组从电源吸收的电功率是通过什么途径传送到二次绕组的? 二次绕组所接负载的大小又是如何反映到一次绕组的?

4.若电源电压低于变压器的额定电压,变压器的输出功率应如何适当调整?若负载不变会引起什么后果?

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