特种变压器介绍与应用

13.1.3.1 自耦变压器

如图13-25所示，自耦变压器有两个彼此接在一起的并联绕组和串联绕组组成。并联绕组为低压绕组，在降压变压器中并联绕组与负载并联；高压绕组为串联绕组，与并联绕组串联。图13-26所示为具有环形铁心的可调变压器的小型自耦变压器，其结构类似于旋转式电位计。

图13-25 自耦变压器的接线

图13-26 带环形铁心的可调变压器

用自耦变压器可以降压和升压。

自耦变压器（无损耗）也适用于：

计算例题：

一个共有300匝绕组的自耦变压器在其270匝处抽头时的电压为207V。求其输入电压。

解：

自耦变压器的一次绕组与二次绕组连接在一起，因此不能从供电电网进行电分离。

自耦变压器不允许用于产生低电压。

自耦变压器的全部可用功率称为传输功率S_D，其中的一部分由一次绕组的电流传导而引起，另一部分则是由铁心的磁通所引起。当传输功率S_D=U₂I₂为常数时，电压比U··越接近1，则通过感应而传导的功率即结构功率S_B就越小，由此可以调整自耦变压器的结构尺寸。

结构功率：

式中 S_B——结构功率；

U₁——输入电压；

U₂——输出电压；

S_D——传输功率。

自耦变压器的导线材料和铁心均得到节省。

二次绕组与一次绕组的电压越接近，则变压器的用料越节省。当变压器的输入、输出电压只相差10%时，其效率可达99.8%。当输入侧和输出侧的损耗相同时，其短路电压很低。自耦变压器不是电感分压器，而是与普通变压器一样是通过磁耦合运行的。在能源技术中，因为其损耗小、与负载电压关系不大而被广泛应用。(www.xing528.com)

自耦变压器可用于钠灯的限流器、三相交流电动机的启动变压器以及高压电网的可调变压器和超高压变压器，如220kV/380kV。

13.1.3.2 带旁路磁通路的变压器

带旁路磁通路的变压器为一种电压特性弱并且短路稳定的变压器。在负载电流大时，其感应电压降很大，因此使得短路时无很大的短路电流。

图13-27 可调整的带旁路磁通路的变压器

图13-28 焊接变压器的接线

如图13-27所示，带旁路磁通路的变压器可以通过可调漏磁轭调整漏磁。日光灯所用的带旁路磁通路的变压器可由漏磁轭把输出电流调整到灯管的25～500mA的测定电流。日光灯的带旁路磁通路的变压器最大允许测定功率为2.5kVA，允许测定电压为10kV，中心点接地电压不允许超过5kV。

13.1.3.3 电弧焊变压器

焊接变压器的功能是为焊接提供必需的大电流。电弧焊变压器除了能变压外，还有用于调节电流大小的调节装置。其空载电压只允许达70V，而在狭小容器中的焊接器，只允许达50V。若时间很短（0.2s），可以允许电压高一些。

在引弧时，如图13-28所示，为了使变压器经得起短路而在变压器输出端串联一个线圈或选择漏抗变压器，这样可使有效功率因数变小。

必须把焊接变压器的有效功因数补偿到cosφ≥0.7（TAB）

如图13-29所示，电弧焊变压器的电压-电流特性曲线应尽可能陡，以便在焊接弧长发生变化时焊接电流不至于发生很大变化。电弧焊变压器只有在中等弧长时才可以调整焊接电流。

图13-29 焊接变压器的电压-电流特性曲线

焊接电流的调整。改变电弧焊变压器输出端电压，便可改变焊接电流。可以用带分接开关的变压器调整焊接电流。分接开关可以接通或改变变压器绕组的线圈，并通过改变电压比来改变焊接电流和空载电压。

当电压可调时，空载电压与可调焊接电流无关。为了获得压降小而焊接电流大的输出特性，则应使电压-电流特性曲线平坦一些。可以通过一个可调线圈或通过图13-27所示的在变压器上装一个可调磁轭来实现调整。

复习题

1.与绕组独立的变压器相比，自耦变压器有哪些优点？

2.自耦变压器用于什么场合？

3.为什么要用杂散磁场变压器？

4.如何调节焊接电流？