图1.16所示为一种自耦变压器电路图,它的副绕组是原绕组的一部分,因此原、副绕组之间不仅有磁的联系,而且有电的联系。原、副绕组的边电压、电流关系分别为
实验室中常用的调压器是一种利用滑动触头改变副绕组匝数的自耦变压器,其外形和电路图如图1.17所示。其原绕组额定电压为220V,副绕组输出电压为0~250V。使用时从安全角度考虑,需把电源的零线接至端子1。若把相线接在端子1,调压器输出电压即使为零(端子5和1重合,N2=0),但端子5仍为高电位,用手触摸时有危险。
图1.16 自耦变压器
图1.17 调压器的外形和电路
2.仪用互感器
仪用互感器是专门用于测量用的变压器,其作用是将原绕组的高电压或大电流,按比例缩小为副绕组的低电压或小电流,以供测量或继电保护装置使用。仪用互感器按其用途不同,可分为电流互感器和电压互感器两种。
1)电流互感器
电流互感器是一种将大电流转换为小电流的变压器。图1.18所示为电流互感器的接线图。原绕组的线径较粗,匝数很少,与被测电路负载串联;副绕组的线径较细,匝数很多,与电流表及功率表、电度表、继电器的电流线圈串联。
为了工作安全,电流互感器的铁芯及副绕组的一端应该接地,正常运行时副绕组电路不允许开路。因为互感器不同于普通变压器,原绕组电流不取决于副绕组电流,而决定于被测主电路电流I1。所以,当副绕组开路时,副绕组的电流和磁动势立即消失,原绕组电流成了励磁电流,使铁芯中的磁感应强度猛增,铁芯严重饱和,且严重过热,同时将在副绕组上产生很高的感应电动势,绝缘层可能被击穿,将引起事故。
图1.18 电流互感器的接线图
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图1.19 钳形电流表
在实际工作中,经常使用钳形电流表,它由一个特殊的电流互感器和一个电流表组合而成,如图1.19所示。其铁芯像钳子,可以开合。测量时,张开铁芯,纳入被测电流的一根导线后闭合铁芯,则待测导线成为电流互感器的原绕组,只有一匝,这样可从电流表直接读出被测电流值。电流表一般有几个量程,使用时应注意,被测电流不能超过电流表的最大量程。
2)电压互感器
电压互感器实质上是一种变比较大的降压变压器,图1.20所示为电压互感器的接线图。电压互感器原绕组匝数较多,并联于待测电路两端;副绕组匝数较少,与电压表及电度表、功率表、继电器的电压线圈并联,用于将高电压变换成低电压。通常副绕组的额定电压规定为100V。使用时副绕组电路不允许短路,否则将产生比额定电流大得多的短路电流,会烧坏电压互感器。为了安全起见,必须将副绕组的一端与铁芯同时接地,以防止当绕组间的绝缘层损坏时副绕组上有高压出现。
图1.20 电压互感器的接线图
3.电焊变压器
变流电焊机或弧焊机,又称电焊变压器,实际就是一台特殊的降压变压器。其结构原理与普通变压器基本一样。
电焊变压器与普通变压器不同之处就在于它有特殊的工作要求。这些要求是:电焊变压器空载时要有足够的电弧点火电压(为60~90V),还应有迅速下降的外特性,额定负载时电压约为30V;在短路时,二次电流不能过大,一般不超过额定电流的2倍,焊接的工作电流要比较稳定,而且大小可调,以适应不同的焊条和被焊工件。
为了满足这些要求,电焊变压器在结构上有其特殊性,如需要调节空载时的电弧点火电压,可在绕组上抽头,用分接开关调节副绕组的开路电压。电焊变压器的两个绕组一般分装在两个铁芯柱上,再利用磁分路法或串联可变电抗法,使绕组漏抗较大且可调节,以产生快速下降的外特性曲线,如图1.21所示。
图1.21 可调节电焊变压器的外特性曲线
磁分路电焊变压器的接线图如图1.22(a)所示,是在原、副绕组的两个铁芯柱之间加一铁芯分支磁路,通过螺杆来回移动进行调节。当磁分路移出时,两个绕组漏磁通及漏抗较小,工作电流增大;当磁分路铁芯移入时,两个绕组漏磁通经磁分路闭合而增大,漏抗就很大,有载电压迅速下降,工作电流较小。因此,调节分支磁路的磁阻即可调节漏抗大小,以满足焊条和工件对电流的要求。
带可变电抗的电焊变压器的接线图如图1.22(b)所示,在副绕组串联一个可变电抗器,电抗器中的气隙可用螺杆调节。气隙越大,电抗越小,输出电流越大;气隙越小,电抗越大,输出电流越小,以满足其工作要求。
图1.22 电焊变压器的接线图
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