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自耦變壓器與隔離變壓器的區別
自耦變壓器與隔離變壓器的區別
自耦變壓器與隔離變壓器的區別
自耦變壓器和隔離變壓器是變壓器的兩種不同的形式.它們有相同和不同之處.不管任何種變壓器,它們都是利用線圈中交變磁場和交變電流間的一種能量的轉換來變換電壓的.也就是講,自耦變壓器和隔離變壓器的工作原理是相同的.
自耦變壓器和隔離變壓器的區別:
一.線圈結構的不同
自耦變壓器的原邊線圈和副邊線圈是共用的一個線圈.副邊電壓輸出利用的是線圈的自感而產生的一個電壓.輸出電壓的大小是根據線圈公共輸出部分的匝數與線圈總匝數的比例來計算的.與隔離變壓器的計算相同.換句話說,如果是三相自耦變壓器,每相只有一個線圈,總共有三個線圈.而隔離變壓器的原邊線圈和副邊線圈是彼此獨立的.副邊的電壓輸出是利用線圈之間的互感而產生的.輸出電壓的大小同樣是根據原副邊間線圈的匝數比來計算的.所以,如果是三相的隔離變壓器,它則有六個線圈,每相上兩個線圈以內外套裝的形式結合成一個整體.
二.線圈的聯接方式的不同
自耦變壓器每相上的原邊線圈和副邊線圈實際上是一個線圈,它的聯接方式有“Y"和"△"接法。“Y"即把原副邊線圈的公共點都連在一起，作為一個公共的中性點，也就是我們常講的零線。每相線圈中間抽出的抽頭則是變壓器的輸出端。而線圈另一個端點就是變壓器的的輸入端。這種自耦變壓器實際上能輸出兩種不同的電壓。也就是“Y"形接法的變壓器能輸出兩種不同的電壓。正如我們常講的三相380V和單相220V一樣。火線與火線之間的電壓為線電壓，而火線與零線間的電壓為相電壓。線電壓是相電壓的1.732倍。由于聯接點的不同輸出的電壓則不同.這是自耦變壓器的一種特性,也是"Y"接變壓器的特性.自耦變壓器也有"△"接法.也叫延邊三角形.但是在自耦變壓器器中往往只有一種聯接方式存在.而隔離變壓器由于原副線圈是彼此獨立的,所以它允許原邊線圈與副邊線圈的聯接方式可以是相同的也可以是不同的.如原邊線圈是"△",而副邊線圈是"Y"還可以是"△",原邊線圈是"Y",而副邊線圈是"△"還可以是"Y",而且根據線圈相位的不同,可以延伸出幾十種不同的聯接方式.當然,不管是自耦變壓器還是隔離變壓器, "△"接法是沒有中性線的.如果隔離變壓器的副邊線圈為"△",那么它只能輸出一種電壓來供負載使用.不及"Y"變壓器聯接方式方便.一般用于阻性或是感性的三相平衡負載不需要中性線的場合使用.
三.運行方式不同
自耦變壓器運行中,輸入側與輸出側既有電的聯系又有磁的聯系.為什么這樣講,是因為,公共部分的輸出電壓是線圈的自身自感產生的電壓.是利用線圈中在交變磁場而產生的感生電流來實現感生電壓的.另一方面由于自耦變壓器的原邊線圈和副邊線圈本身就是一個線圈,工作中輸入與輸出側就是直接連在一起的,只是輸出電壓有了變化而已.所以自耦變壓器運行中既存在電的聯系又存在磁的聯系.在三相四線制的電網中,人體不小心觸摸到自耦變壓器的任意非中性線輸出端都會有觸電的危險.
而隔離變壓器運行中,因為原邊線圈和副邊線圈不是相通的,而是彼此獨立的,因而隔離變壓器運行中只磁的聯系而沒有電的聯系.運行中,人體不小心觸摸到隔離變壓器輸出的單個端時,一般是不會觸危險存在.是因為隔離變壓器輸入與輸出不彼此隔離的,互不通的.它實際起到了一個隔離的作用.所以,隔離變壓器還有一個別稱—安全變壓器.(相對在一定程度上較自耦變壓器對人體安全)
四.阻抗電壓和短路電流的不同
第四項是個較為專業的參數.兩種變壓器的結構形式有關.自耦變壓器的原邊和副邊線圈共用,所以線圈的輻向厚度小,因此阻抗電壓低,而隔離變壓器原副邊彼此獨立,線圈的層數多,輻向厚度大,阻抗電壓較自耦變壓器高.由于阻抗電壓的不同.兩種變壓器在副邊短路時線圈的短路
電流則大相徑庭,自耦變壓器中的短路電流較隔離變壓器中的短路電流大得多,(指在相的同的短路電壓的情況下)該電流對線圈的損害在兩種變壓器中也就不同了.也就是相同容量的自耦變壓器和隔離變壓器發生副邊短路時,自耦變壓器線圈要承受的短路電流較隔離變壓器大得多.所以,自耦變壓器抗擊短路的能力就較隔離變壓器差.在副邊短路故障中損壞率高.同時,自耦變壓器由于輻向厚度小,運行中漏磁相對隔離變壓器小,所以對鐵芯的要求較隔離變壓器低,換句話說就是同種片材,在自耦變壓器中鐵芯的磁通密度取值可以較隔離變壓器高一些.
五.在提高電源質量功能上的不同
自耦變壓器原副邊是直通的,原邊電網中的干擾就會直接加給變壓器的負載,與此同時,負載產生的干擾也會原原本本反加給原邊電網去干擾其它同一電網中的負載設備.無益于電網電源質量的優化.而隔離變壓器則不同,原邊電網中的干擾由于線圈本身的阻礙交變電流變化的特性而被衰減一部分或隔離了一部分,從而加給副邊負載的干擾就較自耦變壓器少.同理,副邊負載產生的干擾也會被變壓器衰減或隔離一部分,不至于使公共電網中的干擾越來越多,起到了凈化電網的作用.也就是隔離了干擾的作用.這個作用的大小與干擾的頻率有關.
六.體積上和成本上的不同
由以上可知,自耦變壓器在體積上較隔離變壓器要小.重量也輕.相應有制造成本也就低于相同容量的隔離變壓器.同時,第四項中講到,自耦變壓器對鐵芯要求較隔離變壓器低,所以相同容量的兩種變壓器,自耦變壓器的鐵芯截面較隔離變壓器的鐵芯截面可以小一些.對鐵芯的利用上,自耦變壓器要高于隔離變壓器.
由于自耦變壓器不任在鐵芯耗材上還是在導線耗材都比隔離變壓器少,所以,自耦變壓器變壓器制造成本比隔離變壓器要低,體積和重量都較隔離變壓器小,運輸也方便.而隔離變壓器則是在一些安全等級要求高而對電源波形質量要求高的場合使用.
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