自耦变压器工作原理图解
第五节 自耦变压器的工作原理与运行_图文.ppt
(1)电压及电流关系
U1 N1 I k12 2 U2 N2 I 1
式中 k12 ----自耦变压器的电压比。
k12
I I =电磁+电路 I 2 1
根据磁势平衡原理：
I I 2 I1
.
.
.
I )N ( N1 N 2 ) I1 I N 2 ( I 2 1 2
总功率=
（电路）+（电磁）
2）额定容量（总容量、铭牌容量） 在额定情况下，S N U N1I N1 U N 2 I N 2 ,称为 自耦变压器的额定通过容量，又称自耦变压器的额定容量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3）标准容量 通过电磁感应传输的最大功率，即公共绕组的容量
Sc S a U N 2 ( I N 2 1 1 I N 1 ) U N 2 I N 2 (1 ) (1 )S N k12 k12
2、联合运行方式二 ① 功率传输：中压侧同时向高 压和低压侧（或高压和低压同时 向高压侧）传输功率。 ② 特点： （1）公共绕组负荷较大，最大 传输功率受到公共绕组容量的限 制，运行中应注意监视公共绕组 负荷。 （2）在此运行方式下运行时， 自耦变压器的容量不能得到充分 利用。 （3）以此运行方式为主的发电 厂主变压器一般不选用三绕组自 耦变压器。在负荷方向变化较大 的情况（联络变） ，可以采用加 大公共绕组容量的自耦变压器。
称为自耦变压器的标准容量。而此时串联绕组的容量为
S s (U N 1 U N 2 ) I N 1 1 1 U N 1 I N 1 (1 ) (1 )S N k12 k12
可见
串联绕组的容量与公共绕组的容量相等。
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。
自耦变压器的简易设计(1)
N2= T/V*U1
= 0.834*220
= 184 Ts
⑦ 输入绕组的匝数（即U1=127V的匝数）
N1= T/V*U2
= 0.834*127
= 106 Ts
⑧ 公共绕组电流
当 J= 2.20 A/mm2 时，
Ix= Px/η /U1 = 2817.7/0.95/220 = 13.48 A
导线面积 Aw= 6.13 mm2 园线直径 φ x=2*((Ix/J)/π )^0.5 = 2.8 mm 或 扁线规格： a= 2.0 mm
b 2
注： 1。自耦变压器输出的功率有一部分是由电源传输给输出的，因此使用的铁心较小，绕组
的线径也较细；省铁又省铜，成本低。 2。自耦变压器只有一个线圈，输出负载和电源间有直接的电气连接。 3。当取电流密度2-2.5A/mm2时，常温环境下，变压器线圈的温度不高于65℃。 4。可以用三个单相自耦变压器组成一个三相自耦变压器，或用三相铁心绕制三相自耦变
入力侧
出力侧
U
V
W
390
绝缘处理: 浸漆
图中和下表数据仅供参考.
变压器重量约:
80
铁心:
51.4 kg
金具等:
10 kg
kg 每相导线
φ 2.8 2*7
2.14 kg 4.05 kg
210
0.112 Ω 0.042 Ω
7
= 163.6 (VA)
4 变压器效率η = 93%
5 选用EI铁心，截面面积为(取系数 k=1.0)
Se= k*（Px/η ）
= 1.0*(163.6/0.93)^0.5
= 13
cm2
3
6 绕组每伏匝数
取 Bm =1.0T，则有：
电机第四章自耦变压器qing解析课件.ppt
I1 m E2
E2= 4.44fW2Φ (W2＞W1) I1 此时磁密可达1.4~1.8T Φ’=1.4/0.08Φ= 17倍Φ ,
E2也突增17倍（达几千伏 以上）。
I2
A
一、电流互感器
更严重的是，当磁路高饱和后， 磁通波形为平顶波，副边产生幅值 极高的尖顶波电压，对人身及绕组 绝缘十分危险。
4-3 自耦变压器
（一） 双绕组变压器演变为自耦变压器 （二）自耦变压器中基本方程式 （三）自耦变压器等效电路 （四）自耦变压器相量图 （五）自耦变压器容量 （六）自耦变压器参数，电压调整率
（一） 双绕组变压器演变为自耦变压器
A
I1
U1
a’
a I2
I1
U1 ZL
X
x
a’与a等电位
I1 10A
A
U1
W1I1 W2 I2 ImW1
I1
I1
I 2W2 W1
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 Im相应也小。
2、副绕组绝对不允许开路
电流互感器原边与电网的串 联连接，I1不会因负载开路而变 化。当副绕组开路时I1仍是电网 的实际电流。
（1）由于自耦变压器高低压侧有电的联系，为了 防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压， 应把三相自耦变压器的中性点可靠接地。
（2）由于高、低压侧有电路上的联系，高压侧遭 受雷电等过电压时，也会传到低压侧，应在两侧 都装上避雷针。
（3）应尽量避免突发短路
89页：思考题 4-5 4-6 90页：习题 4-5
自耦变压器的短路阻抗在数值上等于把串 联绕组作一次，把公共绕组作为二次绕组时的 双绕组变压器的短路阻抗。
自耦变压器的分析计算
自耦变压器的分析和计算1 .自耦变压器原理2 .单相自耦变压器的计算方法3 .三相自耦变压器的计算方法1 .自耦变压器原理如果把一个双绕组变压器的一次绕组和二次绕组按顺极性串联起来，并把一次绕组$作为公共绕组，把二次绕组地作为用联绕组（如下图所示），这就构成了一台自耦变压器。
自耦变压器的两个绕组之间，不但有磁的联系，还有了电的联系。
所以，自耦变压器是双绕组变压器的一种特殊形式。
又因为高低压绕组是相串联在一起的，所以，有时也把它称为单绕组变压器。
自耦变压器有升压模式（如下图的左图）和降压模式（如下图的右图）。
―=八T*"（a）升压变压器（b）降压变压嚣自耦变压器的优点是电抗较低，线路压降小，损失也低，但是，等效阻抗较低，因而短路电流较大，是其缺点。
2 .单相自耦变压器的计算方法当计算自耦变压器时，应该特别注意以下几个特点：1 .可以认为自耦变压器是由普通双绕组变压器改制的，因此，它的计算方法就跟普通变压器的计算方法大体相同。
但是，也有它自身的一些特点：2 .自耦变压器分为公共绕组和高压端的串联绕组两部分。
不管是升压变压器，还是降压变压器，公共绕组都是低压绕组，即有E X=E i；用联绕组部分则是构成高压端的一部分，即有E H=E I+E2。
（式中的下标“X”代表低压；"H’代表局压。
下同。
）3 .对于自耦变压器，其变比可以用N1/（N1+刈）或31+N2）/N1表示，符号含义见上图。
4 .自耦变压器各个部分电流的方向跟普通变压器是相同的，即电流从一个绕组的某一极性进入后，从另一个绕组的同极性端流出通过每个绕组的电流值的计算方法也都是跟普通双绕组变压器电流的计算方法相同。
例如，不管是升压变压器，还是降压变压器，通过绕组1的电流都等于I1=S old/E1;通过绕组2的电流都是I2=S O I d/E2(下标“old”表示是普通双绕组变压器。
下同) 而且，无论在升压变压器的输入端电流，还是在降压变压器中输出端的电流都是用公式I X=11T2来计算的。
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。
第七章自耦变压器 PPT
容量)越小, 节材效果越明显.
缺点： 1）短路阻抗标幺值比双绕组小，短 路电流较大。
2）由于自耦变压器原副边有电的直 接联系，高压边过电压时，低压边也 产生严重的过电压，两边均需要装设 避雷器。
7.2 三绕组变压器
一、结构特点
每个铁心柱上套有三个不同电压级别的绕组， 通常高压绕组放在最外层，低压绕组或中压绕组 放在内层。
U & 2 E & 2 k A I & Z a x E & 1 E & 2 k A I & Z a x①
① 代入U & 1 I & 1 Z A a I & Z a x E & 1 E & 2
得 U & 1 U & 2 I & 1 Z A a I & Z a x ( k A 1 )
U a x I 2 0 0 1 2 0 0 V A k x y S N A
SNA S电磁 S传导 kxySNA S传导
k A 越接近1, k x y 越小, 电磁容量(绕组容量)
越小, 传导容量越大,节材效果越明显。
2.简化等值电路（推导过程不要求）
U & 2E & 2I& Zax 同uuu乘uuukurA kA U & 2 kA E & 2 kA I& Z a x
3）容量关系
SNA U1I1 (UAa U2 )I1 UAaI1 U2I1 S电磁 S传导
实例: 原边输入容量
2 2 0 1 0 2 2 0 0 V A
双绕组变压器原边输入容量
2010200 V A
第五节 自耦变压器供电方式
以上叙述的 AT 供电方式牵引变电所八种主变压器结线方式中，斯科特结线副边无中点抽
应变电所的一侧供电臂。两个副边绕组的中点抽头o1、o2分别接到N母线上。N母线与轨道连 接，并通过放电器SD接地。因此，也可省去变电所内AT。
图 2-40 单相 V,V 结线
图 2-41 三相 V,V 结线
图 2-42 单相结线
(3)单相结线 采用副边绕组带中点抽头的单相牵引变压器构成，如图 2-42 所示，原边绕组接入三相
机车至AT1、AT2的距离 l1 、 l2 成正比，而电力机车电流 I 在轨道、大地中的分路电流 I1 、 I 2
的数值分别与两分路的阻抗成反比，所以两分路电流 I1 、 I 2 可用下式表示：
⎧ ⎪⎪ I1 ⎨ ⎪⎪⎩I 2
= =
l2
l1 + l2 l1
l1 + l2
I I
（2-5-1）
图 2—35 短段效短段效应示意图
引变电所。轨道中电流为零。由于接触网和正馈线中的电流大小近似相等，方向相反，两者 之间的距离也相对很小，两者的交变磁场基本上可相互平衡(抵消)，所以显著地减弱了接触 网和正馈线周围空间的交变磁场，使牵引电流对邻近的通信线路中的电磁感应影响大大地减 小。
2．“长回路”感应影响 实际上，AT 存在着很小的阻抗，因此在全供电臂内将有部分牵引电流流经轨道、大地返 回变电所。这是因为，像一般电路中一样，牵引网电路中的电流是按电路阻抗分配的，当电 力机车在供电分区运行时，在全供电臂内都有电流沿各支路，包括轨道、大地流行，并进入 所有的 AT。所以供电方式的防干扰效果，即使电力机车位于 AT 处，也不像上述那样理想。 不过，流经轨道、大地返回变电所的电流极小，故对邻近通信线的电磁感应影响很小。这部 分影响称为“长回路”感应影响。 3.“短段效应” 当牵引列车运行的电力机车位于两台 AT 之间时，也产生牵引电流流入轨道、大地的情 况，如图 2—35 所示。图中，由于AT1和AT2的副边回路中都引入了阻抗，其数值分别与电力
自耦变压器
1．自耦变压器的容量关系 ——电压及电流关系
1)自耦变压器一次侧和二次侧的电压比k12
U1 U2
N1 N2
k12
2) 电流关系
电路关系：
I I2 I1
磁路耦合关系： I1(N1 N2 ) IN2 (I2 I1)N2
根据以上电路和磁势关系可得
a) 公共绕组电流与一次（或串联绕组）电流之间的关系为：
II1
N1 N2 N2
k12
1
b) 一次（或串联绕组）电流与二次电流之间的关系为：
I2 / I1 k12
c) 公共绕组电流与二次电流之间的关系为：
I I 1
1
I2 k12I1 k12 (k12 1) (1 k12 )
1．自耦变压器的容量关系 ——额定容量和标准容量
第六节 自耦变压器的工作原理与运行
一、自耦变压器的工作原理 自耦变压器由两个绕组串联组成一次绕组bd，匝数为N1，其 中一部分绕组又作为变压器的二次绕组cd，匝数为N2，称为 “公共绕组”，为一二次侧所共有。属于一次绕组且与公共 绕组串联的绕组bc，匝数为N1-N2，称为“串联绕组”。
a) 等效电路 b) 结构
P3 jQ3 U1
•1 Is U1 [(P2 P3 ) j(Q2 Q3 )]
2) 功率
Ss
(U1
U2 )Is
U1 U2 U1
(P2 P3 )2 (Q2 Q3 )2
当中、低压侧功率因数相等时，有
Ss
U1 U2 U1
(S2 cos S3 cos )2 (S2 sin S3 sin )2
1)为使其绝缘免遭损坏，自耦变压器高压和中压侧出口端都 必须装设避雷器进行保护。避雷器必须装设在自耦变压器和 连接自耦变压器的隔离开关之间，当自耦变压器某侧断开时， 该侧避雷器仍与自耦变压器保持连接。
自耦变压器课程教学课件
自耦调压器电路图
5-7 自耦变压器
单相自耦变压器的闭合铁心上只绕有一个匝数为N1 的一次绕组，该绕组的一部分（匝数为N2）就兼作 二次绕组。
由于同一主磁通穿过绕组，所以有: U1一定时，磁通最大值Фm基本不变，也
存在着磁通势平衡关系，一次、二次电流仍和它的
匝数成反比：
I1 N2 I2 N1
自耦变压器比普通变压器省料，效率高，但低压电 路和高压电路直接有电的联系，要采用同样的绝缘， 不够安全。因此，一般变比很大的电力变压器和输 出电压为12V、36V的安全灯变压器都不采用自耦变 压器。
某些生产车间、实验室广泛使用的自耦调压器就是 一种环形铁心，二次侧有一端子是从滑动触点引出 的自耦变压器，接线如图所示。
自耦变压器工作原理图解
自耦变压器工作原理图解
自耦变压器地原边电路与副边电路共用一部分线圈，如图所示.原、副边之间除了有磁地联系外，还有直接地电地联系.这是自耦变压器区别于一般变压器地特点.
从图中看出，当原边加上额定电压后，若不考虑电阻地压降和漏感电势，则
式中为自耦变压器地变压比.
当自耦变压器接上负载，副边有电流输出时，有
图自耦变压器
上式表明，自耦变压器中原、副边电流地大小与线圈匝数成反比，且在相位上相差°.因此，自耦变压器中，原、副边共同部分地电流为，考虑到与相位相反，故 . 当变比接近时，由于与数值相差不大，所以线圈公共部分电流很小.因此，这部分线圈可用截面较小地导线，以节省材料.
自耦变压器地优点是：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地情况下才有意义.它地缺点是副线圈和原线圈有电地联系，不能用于变比较大地场合（一般不大于）.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.
实验室常用地调压器，就是一种副线圈匝数可变地自耦变压器，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地，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：
）原副边不能接错，否则会烧毁变压器.
）接电源地输入端共三个，用于和电源，不可将其接错，否则会烧毁变压器.
）电源接通前，要把手柄转到零位.接通电源前，逐渐调动受柄，调出所需要地输出电压.。
自耦变压器降压启动原理图解
自耦变压器降压启动原理图解奥科远电器工作原理一、启动用接好短路线的KM1，作为自耦变压器的星点，用KM2作为自耦变压器的电源输入开关。
启动时，通过KM1接通自耦变压器的星点，通过KM2接通自耦变压器的电源，启动开始。
二、运行启动后经过一段时间，通过KM2先断开自耦变压器的电源，通过KM1后断开自耦变压器的星点，才能通过KM3接入运行电源三、控制电路要做到KM1、KM2、KM3有序地投入和切除，就要做好控制电路的转换顺序。
要用到的元件有：启动按钮一个；停止按钮一个；接触器KM1、KM2、KM3三个；延时用的时间继电器一个；电机过流热敏继电器一个。
控制电路的工作程序有四步：原始状态；启动状态；运行状态；停止状态。
由此可得到如下的元件工作状态表如下表所示。
前几天有人用如下图所示的自耦变压器降压启动电路时，出现了有时能工作，有时不能工作的现象。
现在我们来分析一下原因。
分析电路的工作情况一、启动电路的工作情况KM1得电工作的条件为：按下启动按钮SB2或按下KM2的强制按钮，KM1就会得电工作。
KM1失电停止的条件为：电机电流过大，使FR动作；按下停止按钮SB1；KT常闭触点因计时时间到而断开；KM3常闭触点因得电工作而断开。
KM2得电工作的条件为：按下启动按钮SB2；因受KM1常开触点的控制，按下KM2的强制按钮时，必须先按下KM1的强制按钮，否则无效。
换言之，就是要KM1先得电工作以后，KM2才能得电工作。
KM2失电停止的条件为：电机电流过大，使FR动作；按下停止按钮SB1；KM1常开触点因失电而断开；KM3常闭触点因得电工作而断开。
且KM2的常开触点起自锁作用。
由此可见，启动时KM1先得电，KM2后得电；转换时KM1先失电，KM2后失电。
这样，第一个问题也就来了：正常转换时应为：KM2先失电，KM1后失电。
现在的情况是：转换时KM1先失电，KM2后失电。
失电的顺序出了问题。
二、启动到运行的转换工作情况KT得电工作的条件为：按下启动按钮SB2；按下KM2的强制按钮时，必须先按下KM1的强制按钮，否则无效；KT就会得电工作。
自耦变压器原理图解
自耦变压器原理图解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.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。
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，其余部分称为串联绕组，同容量的自藕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.由电磁感应的原理可知,变压器并不一定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相同,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不变的情况下,变更W1和W2的比例,就可以得到不同的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,它们之间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,并不一定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相同,电压平均分配在原绕组1,2之间,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不变的情况下,变更W1和W2的比例,就可以得到不同的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.图一图二自耦变压器中的电压,电流和匝数之间的关系和一般变压器相同,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所示的自耦升压变压器).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,可得出如下关系式降压:I2=I1+I,I=I2-I1升压:I2=I1-I,I=I1-I2P1=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。
电机学-自耦变压器与互感器
电机学
2.8.2 仪用互感器
仪用互感器是电力系统中用来测量大电流、高电压的 特殊变压器。 使用互感器有两个目的： 1.使测量回路与被测回路隔离，从而保证操作人员和 设备的安全； 2.使小量程的电流表和电压表测量大电流和高电压。 仪用互感器分为电流互感器和电压互感器。
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电机学
1.电流互感器
电流互感器是用来测量大电流的仪用互感 器，其原理接线图如图2-35所示。电流互 感器均制成单相的，一次绕组有一匝或几 匝粗导线制成，串接在被测回路中，二次 绕组由较多的细导线制成，与阻抗很小的 仪表串联组成闭合回路。因此电流互感器 相当于短路运行的升压变压器。 当电流互感器运行时，根据变压器的磁动 势方程有： 图2-35 电流互感器的原理接线图
式（2-39）与（2-40）说明：自耦变压器一次与二次电压比与变比 k a成正比，一次 与二次电流比与变比 k a成反比，与双绕组变压器相同。
电机学
2.容量关系 自耦变压器一次与二次绕组之间不仅有磁的耦合关系，而且 还有电的联系，因此变压器的额定容量 S N 将等于一次和二次 绕组通过磁的耦合传递的电磁容量 S m ，与一次、二次绕组通 过电的联系传导的传导容量 Scd 之和。单相变压器的额定容量 为：
N1 I1 N 2 I 2 N1 I m
电流互感器作为测量一起用，为了减小测量误差，铁芯中的磁通密度一般设计 的较低，在0.08T~0.10T的范围内，激磁电流很小，可以忽略不计，由此就有：
N2 I1 I 2 ki I 2 N1
电机学
由上式可知，电流互感器利用一次侧和二次侧的绕组匝数不同，可将线 路的大电流转换成小电流测量，通常互感器的一次侧额定电流范围为 10A~2500A，二次侧的额定电流为5A，并且当与测量仪表配套使用时，电流 表按一次侧的电流值标出，即可以直接从电流表上读出被测电流值，另外，二 次侧还可以有很多抽头，并且可根据被测电流的大小适当选择。 实际上，电流互感器内总有一定的激磁电流，所以测量的电流总有一定 的误差，根据误差的大小通常将互感器分为0.2、0.5、1.0、3.0和10.0五个等 级，并且级数越大，误差越大。
自耦调压器工作原理
一般变压器的一次侧二次侧都是分开绕制，虽然都装在一个铁心上，但相互是绝缘的，只有磁路上的耦合，却没有电路上的直接联系，能量是靠电磁感应传过去的，所以称为双绕组变压器。
一般变压器与
自耦变压器的区别在于能量传递方式上：
U2
220V
220V
250V
0
（2）三相自耦调压器：
1U1 2V1 2W1
2U1
2V1
图4 ：三相自耦变压器原理图
2W1
2U1
自耦变压器不仅可降压也可升压，只把输入输出对调既可。
节省材料、占地面积小、节约资金、减少了运输和安装困难；
自耦变压器的效率比同容量的双线圈变压器高；
1优点：
四、自耦变压器的优、缺点：
线圈
铁心
1U1
1U2
2U1
2U2
U1
U2
I1
I2
N1
N2
I
图为2：自耦变压器原理图
定义：
如果把普通变压器的原、副绕组合并一在起，就成为只有一个绕组的变压器，其中低压绕组是高压绕组的一部分，这种变压器叫做自耦变压器。
二、电压、电流与容量 的关系：
U1 E1 = 4.44 f N1 m
U2 E2 = 4.44 f N2 m
E2
E1
U2
U1
=
N2
N1
=
K
≥
1
1U1
1U2
2U1
2U2
U1
U2
I1
I2
N1
N2
I
由磁势平衡方程：
自耦变压器的原理、接线、结构
自耦变压器的原理、接线、结构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：1~2：1。
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。
区别在电网中，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压器。
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。
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.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。
⒊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，自耦变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用.。
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自耦变压器工作原理图解
自耦变压器地原边电路与副边电路共用一部分线圈，如图所示.原、副边之间除了有磁地联系外，还有直接地电地联系.这是自耦变压器区别于一般变压器地特点.
从图中看出，当原边加上额定电压后，若不考虑电阻地压降和漏感电势，则
式中为自耦变压器地变压比.
当自耦变压器接上负载，副边有电流输出时，有
图自耦变压器
上式表明，自耦变压器中原、副边电流地大小与线圈匝数成反比，且在相位上相差°.因此，自耦变压器中，原、副边共同部分地电流为，考虑到与相位相反，故 . 当变比接近时，由于与数值相差不大，所以线圈公共部分电流很小.因此，这部分线圈可用截面较小地导线，以节省材料.
自耦变压器地优点是：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地情况下才有意义.它地缺点是副线圈和原线圈有电地联系，不能用于变比较大地场合（一般不大于）.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.
实验室常用地调压器，就是一种副线圈匝数可变地自耦变压器，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地，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：
）原副边不能接错，否则会烧毁变压器.
）接电源地输入端共三个，用于和电源，不可将其接错，否则会烧毁变压器.
）电源接通前，要把手柄转到零位.接通电源前，逐渐调动受柄，调出所需要地输出电压.。