很实用的自耦变压器设计方法方法

自耦变压器设计自耦变压器设计 一 自耦变压器的定义 绕组间具有电磁及电气连接的变压器称为自耦变压器 自耦变压器的优 缺点 优点 体积小 成本低 传输功率大 效率比普通变压器高 电压调整率比普通变压器低 缺点 由于绕组间具有公共的连接点 电磁及电气有连接 所以不能作为隔离变压器使用 二 自耦变压器设计原则 自耦变压器的设计应按照电磁感应传递的功率即结构容量 也就是铁芯功率 来设计 而不是 按其传递容量即输出功率 P 来设计 三 自耦变压器的特点 特点 公共绕组的电流是初 次级电流之差 四 自耦变压器的结构容量计算 1 升压式 如图一所示 0 U1 输入 0 U2 输出 功率 P 初级电流 I1 P U1 次级电流 I2 P U2 公共绕组电流为 I1 I2 设计输入 初级输入电压 U1 次级输出电压 U2 U1 次级输出电流 I2 结构容量 VAB U2 U1 I2 U2I2 U1I2 P U1 P U2 P 1 U1 U2 结构容量相等的公式 U1 I1 I2 U2 U1 I2 P 1 U1 U2 例题 1 0 100V 输入 0 120V 输出 功率为 600VA 的自耦变压器 解 初级电流 I1 600 100 6A 次级电流 I2 600 120 5A 公共绕组电流 I1 I2 6A 5A 1A 结构容量 VAB P 1 U1 U2 600 1 100 120 100VA 结构容量相等 100V 1A 20V 5A 100VA I2 I1 I2 U1 I1 1 2 U2 3 图一 设计输入 初级输入电压 100V 次级输出电压 20V 次级输出电流 5A 2 降压式 如图一所示 0 U1 输入 0 U2 输出 功率 P 初级电流 I1 P U1 次级电流 I2 P U2 公共绕组电流为 I2 I1 设计输入 初级输入电压 U1 U2 次级输出电压 U2 次级输出电流 I2 I1 结构容量 VAB U2 I2 I1 U2I2 U2I1 P U2 P U1 P 1 U2 U1 结构容量相等的公式 U2 I2 I1 U1 U2 I1 P 1 U2 U1 例题 2 0 120V 输入 0 100V 输出 功率为 600VA 的自耦变压器 解 初级电流 I1 600 120 5A 次级电流 I2 600 100 6A 公共绕组电流 I2 I1 6A 5A 1A 结构容量 VAB P 1 U2 U1 600 1 100 120 100VA 结构容量相等 100V 1A 20V 5A 100VA 设计输入 初级输入电压 100V 次级输出电压 20V 次级输出电流 5A 例题 3 自耦变压器 0V 187V 220V 187V 抽头电流为 120A 解 设公共绕组 0 187V 电流为 I1 187 220V 段电流为 I2 则 I1 I2 120A 根据结构容量相等公式有 187I1 33I2 得出 I1 18A I2 102A 设计输入 初级输入电压 33V 次级输出电压 187V 次级输出电流 18A 2 I1 I2 I1 1 U1 I2 3 U2 I1 图二 187V抽头电流为120A 220V 187V 0V 图三 例题 4 自耦变压器 0 110V 输入 输出 176V 253V 功率 350VA 解 当 110V 输入 176V 输出时 0 110V 段电流 I1 350 110 350 176 1 2A 110V 176V 段电流 I2 350 176 2A 当 110V 输入 253V 输出时 0 110V 段电流 I1 350 110 350 253 1 8A 110V 253V 段电流 I2 350 253 1 38A 则 0 110V 段最大电流为 1 8A 110V 176V 段最大电流为 2A 176V 253V 段最大电流为 1 38A 根据结构容量 VAB P 1 U1 U2 所以在 110V 输入 253V 输出时结构容量最大 设计输入 初级输入电压 110V 次级输出电压 66V 次级输出电流 1 38A 次级输出电压 77V 次级输出电流 1 38A 每段线径应该根据每段过的最大电流选取 零点飘移例题 当 6 4 输入 230V 5 4 输出 200V 6 3 输入 230V 5 3 输出 205V 6 2 输入 230V 5 2 输出 210V 6 1 输入 230V 5 1 输出 215V 以上条件下 抽头 5 电流总是 32A 解 首先通过电压比算出匝数比 6 4 230V 5 4 200V 时 有 匝数比 N1 N2 200 30 设 N1 200n 则 N2 30n 6 3 230V 5 3 205V 时 有 匝数比 N1 N3 N2 205 25 得出 N3 46n 6 2 230V 5 2 210V 时 有 匝数比 N1 N3 N4 N2 210 20 得出 N4 69n 6 1 230V 5 1 215V 时 有 匝数比 N1 N3 N4 N5 N2 215 15 得出 N5 115n N1 N5 段匝数比为 200 30 46 69 115 再算出每段最大电流 根据前面所述公式 N2 段最大电流 I2 32 215 230 29 9A N1 段最大电流 I1 32 30 230 4 2A N3 段最大电流 I3 32 25 230 3 5A 0V 110V 176V 253V 图四 1 2 3 4 5 32A N1 N2 N3 N4 N5 6 N4 段最大电流 I4 32 20 230 2 8A N5 段最大电流 I5 32 15 250 2 1A 根据结构容量 VAB P 1 U1 U2 所以在 6 4 230V 输入 5 4 200V 输出时结构容量 VAB 最 大 设计输入 初级输入电压 200V 次级输出电压 30V 次级输出电流 32 200 230 27 8A 次级输出电压 46V 次级输出电流 0 001A 次级输出电压 69V 次级输出电流 0 001A 次级输出电压 115V 次级输出电流 0 001A 每段线径应该根