1、變壓器兩線圈同名端的判定
當一個變壓器的次級線圈需要串聯(lián)或并聯(lián)使用時,或者幾個變壓器需要串聯(lián)或并聯(lián)使用時,為使連接正確,必須知道初級線圈和次級線圈端點間的相對極性.因此要判斷變壓器的同名端。由于原、副邊電壓都是交變的,當某一瞬時原繞組某一端點的電位相對于另一端點為正時,副繞組必然有一個對應的端點,其瞬時電位相對于副繞組的另一端點也為正。通常把原、副繞組電位瞬時極性相對應的端點稱為同極性端,有時也叫同名端。圖1所示變壓器有兩個副繞組,由于兩個繞組繞向相同,當磁通φ的變化使繞組中產(chǎn)生感應電動勢時端點1和3的電位瞬時極性必然相同,所以端點1和3就是同極性端,當然端點2和4也是同極性端。為廠在使用變壓器時能正確連接線路,通常在同極性端旁邊標注*作為記號,圖2表明了極性的變壓器符號。如果兩個副繞組的繞向相反,如圖1(b)所示,端點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。對于已經(jīng)繞制好的繞組,在使用時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為測定變壓器極性的一種電路。
變壓器的一個繞組(團中為ax)通過開關和電池相連,另一個繞組與且流毫安表相連,a端接毫安表的正端,x端接毫安表的負端。當開關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,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繞組,有時需要把繞組串聯(lián)或并聯(lián),這時也要考慮同極性端。正確的串聯(lián)接法,應把兩個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副繞組電壓之和,若接反,則輸出電壓會抵消;正確的并聯(lián)接法,應把兩個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,這時可向負載提供更大的電流,但要注意并聯(lián)繞組的電壓必須相等,如接反,則會造成線圈短路以致燒毀變壓器。
變壓器繞組極性的測定,如圖3所示:
圖3 變壓器繞組極性的測定
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,先將變壓器初次級線圈各一個端點相連(如圖4所示端點2和4),在輸入端1和2間加入交流電壓u12,用電壓表測量端點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1和3為異名端;如果u13=u12-u34或u13=u34-u12,則可知端點1和3為同名端。
2、變壓器的空載特性
變壓器空載時,次級線圈的電流為零。如果變壓器空載,在初級線圈上加上電壓u0,初級線圈上便有電流流過,這個電流便是空載電流i0,空載電流的大小決定于初級線圈的電感量以及加在初級線圈上的電壓和頻率??蛰d電流產(chǎn)生磁通,標志著變壓器的優(yōu)劣。變壓器空載時,初級和次級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n1和n2不同時,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,將變壓器的次級高壓端開路,為防止電源電壓在220v上下有波動,通過白耦變壓器調(diào)節(jié)單相變壓器初級線圈的電壓為額定值u1,測u1及次級電壓uh,計算出變壓比k=u1/uh。
變壓器測試實驗電路,如圖5所示:
圖5 變壓器測試實驗電路
3、外特性測量
(1)在電源電壓u1不變的情況下,變壓器副邊接入負載后,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載的增減而變化。
(2)在一次繞組電壓u1和負載功率因數(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,對電阻性和電感件負載而言,電壓u2隨電流i2的增加而下降。
從空載到滿載(副邊電流達到其額定值i2時),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載時的二次電壓。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。