自耦变压器的工作原理及工作特点介绍，自耦变压器工作原理介绍及图解

很多朋友对自耦变压器的工作原理及工作特点介绍，自耦变压器工作原理介绍及图解不是很了解，六月小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

随着工业的不断发展，除了普通的双绕组电力变压器外，相应地出现了适合各种用途的特种变压器。虽然种类和规格很多，但其基本原理与普通双绕组变压器相同或相似，就不一一论述了。本文主要介绍常用的自耦变压器的工作原理。

自耦变压器概述自耦是指电磁耦合。普通变压器通过初级和次级绕组的电磁耦合来传输能量。初级绕组和次级绕组之间没有直接的电气连接。自耦变压器的一次绕组和二次绕组直接电气连接，其低压绕组是高压绕组的一部分。自耦变压器等保护设备也将用于通信线路的保护设备。自耦变压器是一种变压器，其绕组与初级绕组和次级绕组相同。按结构可细分为调压式和固定式。

自耦变压器是根据电磁感应中的自感现象制成的，主要作用是调节电压电平。

自感电动势是由于通过线圈本身的电流变化和通过线圈的磁通变化而在线圈两端产生的电动势。因为感应电动势与线圈匝数成正比，所以整个线圈中局部绕组产生的电动势必然低于所有绕组产生的电动势。如果将本地绕组和所有绕组分别作为一次绕组和二次绕组，则形成自耦变压器。同样，改变两个绕组的匝数比也会改变变压比。

自耦变压器结构简单，成本低。自耦调压器和自耦降压补偿器应用广泛。但由于自耦变压器的初级和次级在电路中没有隔离，安全性能不高。因此，在要求安全电压的地方，禁止使用自耦变压器。一、自耦变压器1的工作原理。结构特征和用途

在前面描述的变压器中，一、的次级绕组是分开缠绕的。虽然安装在同一个铁芯上，但是相互绝缘，即一、的二次绕组之间只有磁耦合，没有直接的电气连接。这种变压器叫做双绕组变压器。如果一、二次绕组组合使二次绕组成为一次绕组的一部分，这种只有一个绕组的变压器称为自耦变压器，如图所示。

可以看出，自耦变压器一、的二次绕组除了磁耦合外，还有直接的电气连接。从下面的分析可以看出，自耦变压器可以节省铜和铁的消耗，从而减小变压器的体积和重量，降低制造成本，方便大型变压器的运输和安装。在高压输电系统中，自耦变压器主要用于连接两个电压等级相近的电网，作为连接变压器。

实验室中通常使用带滑动触点的自动电压调节器来获得任意可调的交流电压。此外，自耦变压器通常用作异步电动机的启动补偿器，以降低电动机的电压。

2.电压、电流和容量的关系自耦变压器也是利用电磁感应原理工作的。当在初级绕组U1U2两端施加交变电压U1时，铁芯中产生交变磁通，初级绕组和次级绕组中分别产生感应电动势E1和E1。它们也有如下关系U1E1=4.44 fn1mu2=E2=4.44 fn2m所以自耦变压器的变比K为

自耦变压器二次绕组加负载时，由于外加电源电压不变，主磁通几乎不变，所以总励磁磁通势仍等于空载磁通势，说明流过普通绕组的电流始终小于输出电流I2。当变比k接近1时，I1和I2的值相差不大，即普通绕组中的电流I很小，所以这部分绕组可以用截面积更小的导线绕制，以节省铜耗，减小自耦变压器的体积和重量。

自耦变压器输出的视在功率为S2=U2I2=U2 (Ii1)=U2I2I1从上面的公式可以看出，自耦变压器的输出功率由两部分组成，其中U2I1是根据电磁感应原理从一次绕组传输到二次绕组的视在功率，而U2I1是通过电路的直接连接从一次绕组直接传输到二次绕组的视在功率。因为I1只在绕组的一部分电阻上产生铜损，所以自耦变压器的损耗比普通变压器小，效率更高，所以更经济。

理论分析和实践都可以证明，当一、二次绕组电压之比接近1，或不大于2时，自耦变压器的优势明显，当变压比大于2时，好处不多。因此，实际应用自耦变压器时，其变压比一般在1.2 ~ 2.0的范围内。例如，在电力系统中，自耦变压器用于将110 kV、150 kV、220 kV和330kV高压电力系统连接成大规模电力系统。

自耦变压器的缺点是一、的二次绕组的电路直接连在一起，会造成高压侧的电气故障蔓延到低压侧，非常不安全。因此要求自耦变压器在使用时必须正确接线，外壳必须接地，并规定安全照明变压器不允许使用自耦变压器结构。自耦变压器不仅可用于降压，也可用作升压变压器。

如果将自耦变压器的抽头做成滑动触点，就可以构成输出电压可调的自耦变压器。为了使滑动接触可靠，这种自耦变压器的铁芯做成圆环，上面均匀分布绕组，滑动接触用碳刷制成。由于其输出电压可调，故称自耦变压器，其形状和原理电路如图所示。自耦变压器初级绕组的匝数N1是固定的，并且连接到电源，初级绕组的另一端U2和滑动触点A之间的绕组N2用作次级绕组。

当滑动触点A移动时，输出电压U2相应变化。该电压调节器的输出电压U2可以低于初级绕组电压U1或者略高于初级绕组电压。如实验室常用的单相调压器，一次绕组的输入电压为u1=220 V，二次绕组的输出电压为u2=0 ~ 250 V，使用时要注意一、二次绕组的公共端u2接中性线(零线)，u1接电源相线(火线)，U1和u2作为输出。

另外，必须注意的是，自耦变压器在接通电源前，必须先将手柄扳到零位，使输出电压为零，然后再慢慢顺时针转动手柄，使输出电压逐渐上升。

自耦变压器工作原理图解自耦变压器的一次回路和二次回路共用一部分线圈，如图所示。初级侧和次级侧之间不仅有磁连接，还有直接的电连接。这是自耦变压器不同于一般变压器的特点。从图中可以看出，在一次侧加上额定电压时，如果不考虑电阻的压降和漏感电势，那么k就是自耦变压器的变压比。当自耦变压器连接到负载，副边有电流i 2输出时，有

上式表明，自耦变压器中一、二次电流的大小与线圈匝数成反比，相位差为180。因此，在自耦变压器中，一次侧和二次侧公共部分的电流为i=i 1 i 2。考虑到i 1和i 2相位相反，I=I 2 -I 1。当变比k接近1时，线圈公共部分的电流I非常小，因为i 1和i 2的值相差不大。所以这部分线圈可以用截面更小的导线来制作，以节省材料。

自耦变压器的优点是：构简单，节省材料，效率高。 但这些优点只有在变压器变比不大的情况下才有意义。它的缺点是副线圈和原线圈有电的联系，不能用于变比较大的场合（一般不大于2 ）。这是因为当副线圈断开时，高电压就串入低压网络，容易发生事故。

实验室常用的调压器，就是一种副线圈匝数可变的自耦变压器， 如下图所示。

这种调压器端点可以滑动，所以能均匀地调节电压。 该调压器还可以做成三相的，容量一般为几千伏安，电压为几百伏。

使用自耦调压器时，要注意以下几点：1 ）原副边不能接错，否则会烧毁变压器。

2 ）接电源的输入端共三个，用于220V 和110V 电源，不可将其接错，否则会烧毁变压器。

3 ）电源接通前，要把手柄转到零位。接通电源前，逐渐调动受柄，调出所需要的输出电压。

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