自耦变压器
自耦变压器名词解释
自耦变压器名词解释
自耦变压器是一种特殊类型的变压器，其定义为在单一线圈上起到绝缘的同时，完成两个或多个电路的电感耦合。
自耦变压器只有一个线圈，而传统变压器有两个互相绝缘的线圈。
该线圈的一部分是输入端，其余部分是输出端。
自耦变压器通过共享同一线圈的部分将能量从输入端传递到输出端。
自耦变压器的主要特点是在输入和输出端之间只有一个线圈，因此其结构简单且成本较低。
它广泛应用于电源和信号传输系统中，例如用于变换电压和电流、阻隔干扰和升降压等方面。
自耦变压器的缺点是电感耦合的副线圈与主线圈具有较高的互感，因此在某些应用中容易引起干扰和噪音。
此外，由于自耦变压器的输入和输出端在电性上相连，因此输出端的电压可以影响到输入端，需要注意对电路的保护和隔离。
总之，自耦变压器是一种结构简单、成本较低且应用广泛的变压器类型，通过共享一个线圈实现电感耦合，可用于电源和信号传输系统中的多种应用。
自耦变压器的资料
电流误差： I % ki I 2 I1 100 % I1
相角误差：后者为 I1 和 ki I2 的相角差。 （3）使用时注意的问题：
电流互感器在使用时 ①一定要注意副边不准开路。 ②为了保证安全，电流互感器的副绕组也是要可靠地接地。 ③电流互感器副边回路（副边所接的仪表或其它电流线圈的阻抗值），不应超过互感器规 定的“额定负载”欧姆值，否则会引起副边电流减小，铁心磁通和激磁电流 Im 增大，测量误
差增加。
（4）精度
我国生产的电流互感器，按测量精度分为五个等级，即 0.2、0.5、1.0、3.0 和 10 级。 这里的精度等级，例如 0.5 级，就是在额定状态时，互感器的变比误差不超过 0.5％。
电压、电流互感器的基本原理与变压器相同，电压互感器相当于空载运行的变压器，而电 流互感相当于短路运行的变压器，前者副边不准短路，后者副边不准开路，使用时副边都要可 靠接地，以确保人身、设备安全。
I 1
I2 KA
I2
N1
U 1
I2
a
a
N 2 E 2 U 2 I
x
可知一、二次电流的大小与绕组匝数成反比，而相位差 180（即反相）。
a 点电流 I I1 I2
公共绕组电流：
I
I1
I2
I2 KA
I2
I2 (1
1 KA
)
说明：公共绕组的电流 I 与二次电流 I2 在时间相位上同相。
大小关系为： I2 I1 I
一、电压互感器
相当于空载运行的变压器。
（1） 变比
K
＝
e
E1 E2
＝
N1 N2
U1 U 20
自耦变压器工作原理
自耦变压器工作原理自耦变压器是一种常见的变压器类型，它具有简单的结构和广泛的应用。
本文将详细介绍自耦变压器的工作原理，包括其结构、原理和应用。
一、自耦变压器的结构自耦变压器由一个共用线圈构成，该线圈既是输入线圈也是输出线圈。
它通常由一个绕组和一个铁芯组成。
绕组由导线绕在铁芯上，而铁芯则由磁性材料制成，通常是铁或者硅钢片。
二、自耦变压器的工作原理自耦变压器的工作原理基于电磁感应定律。
当交流电通过输入线圈时，产生的磁场会通过铁芯传递到输出线圈。
由于输入线圈和输出线圈是共用的，因此它们之间存在电磁耦合。
当交流电通过输入线圈时，产生的磁场会在铁芯中形成磁通。
这个磁通会在输出线圈中诱导出电动势，从而产生输出电压。
由于输入线圈和输出线圈是共用的，所以它们之间的电压比取决于绕组的匝数比。
自耦变压器的输出电压可以通过改变输入绕组和输出绕组之间的匝数比来调节。
当输入绕组的匝数较大时，输出电压较低；而当输出绕组的匝数较大时，输出电压较高。
三、自耦变压器的应用自耦变压器由于其简单的结构和可靠的性能，在许多应用中得到广泛应用。
以下是几个常见的应用例子：1. 电源调节器：自耦变压器可以用作电源调节器，通过调整输入和输出绕组之间的匝数比，可以实现对输出电压的精确调节。
2. 变频器：自耦变压器可以用于变频器中，通过调节输入绕组和输出绕组之间的匝数比，可以实现对输出频率的调节。
3. 电力系统：自耦变压器可以用于电力系统中的电压调节和电流限制。
4. 电子设备：自耦变压器可以用于电子设备中的隔离和耦合。
总结：自耦变压器是一种常见的变压器类型，具有简单的结构和广泛的应用。
它的工作原理基于电磁感应定律，通过共用线圈和绕组之间的电磁耦合来实现电压变换。
自耦变压器在电源调节器、变频器、电力系统和电子设备等领域有着重要的应用。
通过调节输入绕组和输出绕组之间的匝数比，可以实现对输出电压和频率的调节。
自耦变压器
相关变压器
中和变压器 屏蔽变压器
分隔变压器 吸流变压器
中和变压器
中和变压器（Neutralizing Transformer）：降低强电线对通信线产生影响的一种装置。它的次级线圈个 数与通信导线数相同，并且直接串入通信导线；它的初级线圈串接入两端接地的领示线。这样强电线与领示线中 的电流，会对通线线路产生相应的对地电位。它改变了通信导线的电位分布情况，确保通信线路沿线的对地电位 都不超过限定值。这种串接的方法不会改变通信线路的对地绝缘，同时起到了保护通信线路的作用。它的缺点就 是需要多加一根领示线。
1.自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器，升压和降压用不同的抽头来实现，比共用线圈少的 部分抽头电压就降低，比共用线圈多的部分抽头电压就升高。
自耦变压器零序差动保护原理图
⒉其实原理和普通变压器一样的，只不过他的原线圈就是它的副线圈。一般的变压器是左边一个原线圈通过 电磁感应，使右边的副线圈产生电压，自耦变压器是自己影响自己。
随着电力系统向大容量、高电压的方向快速发展，自耦变压器以低成本、高效率等特点，被广泛应用于高压 电力网络中，成为传递重要电能的电压转换设备。作为高压电网中最重要的设备之一，自耦变压器对于确保电网 安全可靠运行、灵活分配电能有重大意义。
随着高铁的快速发展，自耦变压器的可靠性对高铁的安全运行至关重要。而直击雷、接触网异物等引起高铁 短路跳闸事故频发，其产生的短路冲击电流极易引起自耦变压器绕组故障，大大降低了变压器运行的可靠性，严 重影响高铁安全运行。
分隔变压器（Isolating Transformer）：防止强电线对通信线产生影响的一种保护装置。又称为绝缘变 压器。它的工作原理是把变比1:1的初、次级线圈分别插接到一对通信导线上，这样将导线分隔为多段，降低了 导线上的感应纵电势，对通信线路起到了保护作用。适用于音频通信线路，但使用分隔变压器的通信线路上不能 进行直流测试和传送直流信号了。
第四章 自耦变压器
4-4 互感器
一、电流互感器 二、电压互感器
一、电流互感器
1、尽量减小励磁电流
N1I1 N 2 I2 N1I0
I1
I1
I2N2 N1
I2 K
当电流表读出 I2，只需除 k， 就可以了解电网电流 I1 的大小。
I2
A
所以电流互感器的铁芯磁密取 得很低 (0.08~0.1T)，则 I0 相应也 小。
（2）若改成 6300/6700V 的升压自耦变压器，其额 定容量为多少？带额定负载且功率因数为 0.8（滞 后）时，其电压调整率和效率为多少？
双绕组变压器改变为自耦变压器
I1
a
A
I1
U1
I2
a
I2
A x
U1
U 2
X
x
X
x
解（1） U (RK cos2 xK sin2 )
6700 6300
1.0635
K xy
1
1 KA
1 1 1.0635
0.06
K xy
1
1 KA
1 1 1.0635
0.06
K xy
400 6700
0.06
R AK K xy RK 0.060.0172 0.001027 x AK Kxy xK 0.060.0416 0.002484
k A 一般不超过 2，变比太大，高低压绕组 没有隔离，会不安全的，高压容易窜到低压。
例题： 双绕组变压器容量 sN 500 KVA 而自耦变压器输出同等容量时的绕组容量 （设计容量或电磁容量）为多少？
自耦变压器的变比为：kA 1.5
自耦变压器设计容量：
自耦变压器工作原理
自耦变压器工作原理一、引言自耦变压器是一种常见的电力变压器，它具有简单结构、体积小、重量轻等优点，在电力系统中得到广泛应用。
本文将详细介绍自耦变压器的工作原理及其相关知识。
二、自耦变压器的定义自耦变压器是一种只有一个线圈的变压器，该线圈既用作输入线圈，又用作输出线圈。
自耦变压器的基本结构包括铁芯、线圈和绝缘材料。
三、自耦变压器的工作原理自耦变压器的工作原理基于磁感应定律和电磁感应定律。
当自耦变压器接通电源后，输入线圈上的电流会在铁芯中产生磁场。
由于铁芯的存在，磁场会通过铁芯传导到输出线圈中。
根据电磁感应定律，磁场的变化会在输出线圈中产生感应电动势。
通过控制输入线圈的电流，可以实现对输出线圈电压的调节。
四、自耦变压器的特点1. 自耦变压器的线圈只有一个，因此结构简单，体积小，重量轻。
2. 自耦变压器具有较高的效率，能够实现较高的能量传输。
3. 自耦变压器的输出电压可以通过控制输入电流来调节，具有较好的调节性能。
4. 自耦变压器的绕组之间存在较高的耦合度，能够实现较高的能量转换效率。
五、自耦变压器的应用领域1. 电力系统：自耦变压器常用于电力系统中，用于实现电压的升降。
2. 变频器：自耦变压器广泛应用于变频器中，用于实现对电机转速的调节。
3. 电子设备：自耦变压器也常用于电子设备中，用于实现电压的转换和隔离。
六、自耦变压器的优缺点1. 优点：- 结构简单，体积小，重量轻，便于安装和维护。
- 能够实现较高的能量传输效率。
- 具有较好的调节性能。
- 能够实现较高的能量转换效率。
2. 缺点：- 自耦变压器的绕组之间存在较高的耦合度，一旦发生故障，可能会对整个系统造成影响。
- 自耦变压器的输出电压范围有限，不能满足一些特殊需求。
七、自耦变压器的维护与保养为了保证自耦变压器的正常工作，需要进行定期的维护与保养。
具体措施包括：1. 定期检查自耦变压器的绝缘状况，如有发现异常，及时处理。
2. 清洁自耦变压器的外部表面，保持其良好的散热性能。
自耦变压器工作原理
自耦变压器工作原理一、引言自耦变压器是一种常见的电力变压器，广泛应用于电力系统、电子设备和通信设备中。
本文将详细介绍自耦变压器的工作原理、结构和特点。
二、工作原理自耦变压器是一种只有一个线圈的变压器，其工作原理基于自感和互感的原理。
自感是指线圈中电流变化时所产生的感应电动势，而互感是指两个相邻线圈之间的电磁耦合作用。
自耦变压器的线圈中存在着两个电压：主线圈和副线圈。
主线圈是整个线圈的一部分，而副线圈则是主线圈的一部分。
当主线圈中通过电流时，由于自感作用，会在主线圈中产生感应电动势。
同时，由于互感作用，感应电动势也会传递到副线圈中。
根据自耦变压器的工作原理，可以得出以下几个特点：1. 主线圈和副线圈之间存在电磁耦合作用，因此主线圈和副线圈之间的电压比例是固定的，可以根据需要进行调整。
2. 自耦变压器的线圈是共享的，因此主线圈和副线圈之间存在电流的直接联系。
3. 自耦变压器可以实现电压的升降变换，同时还可以提供电流的隔离。
三、结构自耦变压器的结构相对简单，主要由铁芯和线圈组成。
1. 铁芯：铁芯是自耦变压器的主要部分，其作用是增加磁通密度，提高变压器的效率。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小磁滞和铁损耗。
2. 线圈：线圈是自耦变压器的另一个重要组成部分，主要由导线绕制而成。
线圈通常由绝缘材料包裹，以防止电流泄漏和绝缘击穿。
四、应用自耦变压器由于其特殊的工作原理和结构，被广泛应用于各个领域。
1. 电力系统：自耦变压器可以用于电力系统中的电压升降变换，以满足不同设备的电压要求。
同时，自耦变压器还可以提供电流的隔离，保护设备免受电流冲击。
2. 电子设备：自耦变压器可以用于电子设备中的电源变换，以提供稳定的电压和电流。
同时，自耦变压器还可以实现电流的隔离，防止电路之间的相互干扰。
3. 通信设备：自耦变压器可以用于通信设备中的信号隔离和电压变换。
通过使用自耦变压器，可以有效地隔离不同信号之间的干扰，并提供适当的电压和电流。
9.自耦变压器
§4-2自耦变压器自耦变压器可以由一台双绕组变压器演变而来：公共绕组：绕组ax 供高、低压两侧共用。
串联绕组：绕组Aa 与公共绕组串联后供高压侧使用。
自耦变压器特点：原、副绕组之间不仅有磁的联系而且还有电路上的直接联系。
1212221a E E N N k k E N ++===+1aU 11a I I =1U 1E 2E 2aI LZ 2I 自耦变压器的变比：自耦变压器的基本方程式、等效电路和相量图(1) 基本方程式1()1112212()a a a m I N I I N I N N ++=+()1122212()a a m I N N I N I N N ++=+(112212m a m F I N I N I N N =+=+两边都除以( )，得：12N N +12a a m I I I '+=为自耦变压器副边电流的归算值。
2222121a a a aN I I I N N k '==+若忽略，则：m I 212120aa a a a aI I I I I k ''+=⇒=−=−()()221212121111a a aa a a a a a a a a I I I I I k I I I k I k k ⎛⎫−∴=+=+−==⎝+= ⎭−−⎪LZ 1aU 1U 1E 2E 2aI I 2I∵代入得：称为自耦变压器从高压边看的短路阻抗。
()1222221()1a a a ax a a a a ax E E k E k U I Z k U k I Z ⎡⎤⎡⎤+==+=+−⎣⎦⎣⎦aU 1 ()()()2111212211111a a a a ax a Aa a a ax a a a Aa a a a a ka ax k U k I Z I Z k I Z k U I k I Z U U Z Z ⎡⎤=−+−++−⎣⎦⎡⎤=−++−='−+⎣⎦()ax a Aa ka Z k Z Z 21−+=（b ）原边回路电压方程式：()112121211()()1a a Aa ax a Aa a a axU E E I Z I Z E E I Z k I Z =−+++=−+++−2）电压关系：（a ）副边回路电压方程式：2222211aax a ax aU E I Z E I Z k ⎛⎫=−=−−⎪⎝⎭()22222a a La a L L a L U I Z U I Z Z k Z ''''===、LZ 1aU 1U 1E 2E 2aI I 2I基本方程式、等效电路和相量图：()()()()1212222221212121111/111/()14.44a a a a kaa a a ax a a La a a a a a m a mU k U I Z U E k I Z U I Z I k I k I I I I E k E E j fN ⎫=−+⎪=−−⎪⎪=⎪⎪=−=−⎬⎪'=−⎪⎪=−⎪⎪=−Φ⎭忽略Z k Z 2)1(−+LZ '1E 2axjI x −1aI 1a kajI x 1U 1a kaI r mΦ2φ2aU 2axI r −2I 2a U '−自耦变压器的容量关系：自耦变压器的额定容量(通过容量) 和绕组容量(电磁容量)是不相等的。
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自耦变压器
科技名词定义
中文名称：自耦变压器
英文名称：autotransformer
定义：至少有两个绕组具有公共部分的变压器。
所属学科：电力（一级学科）；变电（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
编辑本段概述
石家庄金山变压器有限公司
自耦变压器是指它的绕组是初级和次级是在同一调绕组上的变压器。
根据结构还可细分为可调压式和固定式。
编辑本段什么是变压器？
自耦变压器降压启动控制线路
在一个闭合的铁芯上绕两个或以上的线圈，当一个线圈通入交流电源时（就是初级线圈），线圈中流过交变电流，这个交变电流在铁芯中产生交变磁场，交变主磁通在初级线圈中产生自身感应电动势，同时另外一个线圈（就是次级线圈）中感应互感电动势。
通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈端电压，实现电压的变换，一般匝数比为1.5：1~2：1。
因为初级和次级线圈直接相连，有跨级漏电的危险。
所以不能作行灯变压器。
编辑本段自耦变压器和与干式变压器的区别
在目前的电网中，从220KV电压等级才开始有自耦变压器，多用作电网间的联络变。
220KV以下几乎没有自耦变。
自耦变压器在较低电压下是使用最多是用来作为电机降压启动使用
对于干式变压器来讲，它的绝缘介质是树脂之类的固体，没有油浸式变压器中的绝缘油，所以称为干式。
干式变压器由于散热条件差，所以容量不能做得很大，一般只有中小型变压器，电压等级也基本上在35KV及以下，但现在国内外也都已经有额定电压达到66kV甚至更高的干式变压器，容量也可达30000kVA甚至更高。
编辑本段自耦变压器的工作原理
自耦变压器零序差动保护原理图
自耦变压器
1自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器.升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高.
2其实原理和普通变压器一样的，只不过他的原线圈就是它的副线圈
```一般的变压器是左边一个原线圈通过电磁感应，使右边的副线圈产生电压``，自耦变压器是自己影响自己``
3自耦变压器是只有一个绕组的变压器，当作为降压变压器使用时，从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组；当作为升压变压器使用时，外施电压只加在绕组的—部分线匝上。
通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组，自耦变压器的其余部分称为串联绕组，同容量的自耦变压器与普通变压器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且变压器容量越大，电压越高．这个优点就越加突出。
因此随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大，自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用.
三相自耦变压器
由电磁感应的原理可知,变压器并不要有分开的原绕组和副绕组,只有一个线圈也能达到变换电压的目的.在图1中,当变压器原绕组W1接入交流电源U1时,变压器原绕组每匝的电压降,电压平均分配在变压器原绕组1,2,变压器副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4的匝数.在U1不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的U2值.这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器就叫自藕变压器,又叫单圈变压器.
普通变压器的原,副绕组是互相绝缘的,只用磁的联系而没有电的联系,依线圈组数的不同,这种变压器又可分为双圈变压器或多圈变压器.由电磁感应的原理可知,并不要有分开的原绕组和副绕组,只有一个线圈也能达到变换电压的目的.在图1中,当原绕组W1接入交流电源U1时,原绕组每匝的电压降,电压平均分配在原绕组1,2,,副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4的匝数.在U1不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的U2值.
这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器称为自耦变压器,又叫单圈变压器。
自耦变压器的各种运行方式
自耦变压器中的电压,电流和匝数的关系和变压器,
既:U1/U2=W1/W2=I2/I1=K
自耦变压器最大特点是,副绕组是原绕组的一部分(如图1的自耦降压变压器),或原绕组是副绕组的一部分(如图2的自耦升压变压器).
自藕变压器原,副绕组的电流方向和普通变压器一样是相反的.
在忽略变压器的激磁电流和损耗的情况下,可有如下关系式
降压:I2=I1+I,I=I2-I1
升压:I2=I1-I,I=I1-I2
P1=U1I1,P2=U2I2
式中:
I1是原绕组电流,I2是副绕组电流
U1是原绕组电压,U2是副绕组电压
P1是原绕组功率,P2是副绕组功率
编辑本段自耦变压器的特点
（1)由于自耦变压器的计算容量小于额定容量．所以在同样的额定容量下，自耦变压器的主要尺寸较小，有效材料(硅钢片和导线)和结构材料(钢材)都相应减少，从而降低了成本。
有效材料的减少使得铜耗和铁耗也相应减少，故自耦变压器的效率较高。
同时由于主要尺寸的缩小和质量的减小，可以在容许的运输条件下制造单台容量更大的变压器。
但通常在自耦变压器中只有k≤2时，上述优点才明显。
(2)由于自耦变压器的短路阻抗标幺值比双绕组变压器小，故电压变化率较小，但短路电流较大。
(3)由于自耦变压器一、二次之间有电的直接联系，当高压侧过电压时会引起低压侧严重过电压。
为了避免这种危险，一、二次都必须装设避雷器，不要认为一、二次绕组是串联的，一次已装、二次就可省略。
(4)在一般变压器中。
有载调压装置往往连接在接地的中性点上，这样调压装置的电压等级可以比在线端调压时低。
而自耦变压器中性点调压侧会带来所谓的相关调压问题。
因此，要求自耦变压器有载调压时，只能采用线端调压方式。
编辑本段自耦变压器的应用
自耦变压器在不需要初、次级隔离的场合都有应用，具有体积小、耗材少、效率高的优点。
常见的交流（手动旋转）调压器、家用小型交流稳压器内的变压器、三相电机自耦减压起动箱内的变压器等等，都是自耦变压器的应用范例。
随着我国电气化铁路事业的高速发展，自耦变压器（AT）供电方式得到了长足的发展。
由于自耦变压器供电方式非常适用于大容量负荷的供电，对通信线路的干扰又较小，因而被客运专线以及重载货运铁路所广泛采用。
早期我国铁路专用自耦变压器主要依靠进口，成本较高且维护不便。
近年来，由中铁电气化局集团保定铁道变压器有限公司设计并生产的OD8-M系列铁路专用自耦变压器先后在神朔铁路、京津城际高速铁路、大秦铁路重载列车单元改造、武广客运专线等多条重要铁路投入使用，受到相关部门的高度好评，填补了国内相关产品的空白。