1、變壓器兩線圈同名端的判定
當(dāng)一個(gè)變壓器的次級(jí)線圈需要串聯(lián)或并聯(lián)使用時(shí),或者幾個(gè)變壓器需要串聯(lián)或并聯(lián)使用時(shí),為使連接正確,必須知道初級(jí)線圈和次級(jí)線圈端點(diǎn)間的相對(duì)極性.因此要判斷變壓器的同名端。由于原、副邊電壓都是交變的,當(dāng)某一瞬時(shí)原繞組某一端點(diǎn)的電位相對(duì)于另一端點(diǎn)為正時(shí),副繞組必然有一個(gè)對(duì)應(yīng)的端點(diǎn),其瞬時(shí)電位相對(duì)于副繞組的另一端點(diǎn)也為正。通常把原、副繞組電位瞬時(shí)極性相對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)稱為同極性端,有時(shí)也叫同名端。圖1所示變壓器有兩個(gè)副繞組,由于兩個(gè)繞組繞向相同,當(dāng)磁通φ的變化使繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)端點(diǎn)1和3的電位瞬時(shí)極性必然相同,所以端點(diǎn)1和3就是同極性端,當(dāng)然端點(diǎn)2和4也是同極性端。為廠在使用變壓器時(shí)能正確連接線路,通常在同極性端旁邊標(biāo)注*作為記號(hào),圖2表明了極性的變壓器符號(hào)。如果兩個(gè)副繞組的繞向相反,如圖1(b)所示,端點(diǎn)1和4就成為同極性端。因此,變壓器的同極性端與繞組的繞向有關(guān)。對(duì)于已經(jīng)繞制好的繞組,在使用時(shí)必須知道它的同極性端,如果不知道,可用下述方法加以確定。
變壓器繞組的同極性端,如圖1所示:
圖1 變壓器繞組的同極性端
變壓器繞阻極性的表示,如圖2所示:
圖2 變壓器繞阻極性的表示
(1)變壓器兩線圈同名端的判定方法一
1)圖3為測(cè)定變壓器極性的一種電路。
變壓器的一個(gè)繞組(團(tuán)中為ax)通過開關(guān)和電池相連,另一個(gè)繞組與且流毫安表相連,a端接毫安表的正端,x端接毫安表的負(fù)端。當(dāng)開關(guān)k接通瞬間,如果毫安表的指針正向偏轉(zhuǎn),則a、a是同極性端;如果指針反向偏轉(zhuǎn)、則a、x是同極性端。
2)在某些場(chǎng)合,變壓器接線要考慮同極性端。
例如在變壓器反饋的振蕩電路中,振蕩變壓器的反饋繞組只有在極性連接正確時(shí),才能獲得正反饋而形成自激振蕩。又如某些小容量變壓器有多個(gè)繞組,有時(shí)需要把繞組串聯(lián)或并聯(lián),這時(shí)也要考慮同極性端。正確的串聯(lián)接法,應(yīng)把兩個(gè)繞組的異極性端接在一起,如把圖1(a)中的2、3端接在一起,這樣在1、4兩端得到的電壓即為兩個(gè)副繞組電壓之和,若接反,則輸出電壓會(huì)抵消;正確的并聯(lián)接法,應(yīng)把兩個(gè)繞組的同極性端接在一起.如把圖1(a)中的1、3端,2、4端分別相連,這時(shí)可向負(fù)載提供更大的電流,但要注意并聯(lián)繞組的電壓必須相等,如接反,則會(huì)造成線圈短路以致燒毀變壓器。
變壓器繞組極性的測(cè)定,如圖3所示:
圖3 變壓器繞組極性的測(cè)定
變壓器同名端的判別電路,如圖4所示:
圖4 變壓器同名端的判別電路
(2)變壓器兩線圈同名端的判定方法二
判斷變壓器的同名端時(shí),先將變壓器初次級(jí)線圈各一個(gè)端點(diǎn)相連(如圖4所示端點(diǎn)2和4),在輸入端1和2間加入交流電壓u12,用電壓表測(cè)量端點(diǎn)1和3,1和3間的電壓。如果電壓的有效值滿足u13=u12+u34,則可知端點(diǎn)1和3為異名端;如果u13=u12-u34或u13=u34-u12,則可知端點(diǎn)1和3為同名端。
2、變壓器的空載特性
變壓器空載時(shí),次級(jí)線圈的電流為零。如果變壓器空載,在初級(jí)線圈上加上電壓u0,初級(jí)線圈上便有電流流過,這個(gè)電流便是空載電流i0,空載電流的大小決定于初級(jí)線圈的電感量以及加在初級(jí)線圈上的電壓和頻率??蛰d電流產(chǎn)生磁通,標(biāo)志著變壓器的優(yōu)劣。變壓器空載時(shí),初級(jí)和次級(jí)線圈的電壓有效值的比值叫做變壓比或變壓系數(shù),用k表示,k=n1/n2。當(dāng)n1和n2不同時(shí),變壓器可以將某一電壓的交流電轉(zhuǎn)化為同一頻率的另一電壓的交流電。例如圖5所示,將變壓器的次級(jí)高壓端開路,為防止電源電壓在220v上下有波動(dòng),通過白耦變壓器調(diào)節(jié)單相變壓器初級(jí)線圈的電壓為額定值u1,測(cè)u1及次級(jí)電壓uh,計(jì)算出變壓比k=u1/uh。
變壓器測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路,如圖5所示:
圖5 變壓器測(cè)試實(shí)驗(yàn)電路
3、外特性測(cè)量
(1)在電源電壓u1不變的情況下,變壓器副邊接入負(fù)載后,原、副邊都有電流流過。并必然產(chǎn)生原、副邊的內(nèi)阻抗電壓降,從而使副邊的電壓隨負(fù)載的增減而變化。
(2)在一次繞組電壓u1和負(fù)載功率因數(shù)保持不變的情況下,二次繞阻電壓u2與電流i2之間的關(guān)系u2=f(i2)稱為變壓器的外特性。
變壓器的外特性曲線,如圖6所示:
圖6 變壓器的外特性曲線
由圖可見,對(duì)電阻性和電感件負(fù)載而言,電壓u2隨電流i2的增加而下降。
從空載到滿載(副邊電流達(dá)到其額定值i2時(shí)),副邊電壓變化的數(shù)值與空載電壓的比值稱為電壓調(diào)整率,用公式表示即:
式中u20和u2分別為空載和額定負(fù)載時(shí)的二次電壓。在一般變壓器中。由于其電阻和漏磁感抗均甚小,電壓變化率是不大的,約5%左右。