自耦變壓器和隔離變壓器是變壓器的兩種不同的形式.它們有相同和不同之處.不任何種變壓器,它們都是利用線圈中交變磁場(chǎng)和交變電流間的一種能量的轉(zhuǎn)換來(lái)變換電壓的.也就是講,自耦變壓器和隔離變壓器的工作原理是相同的.
今天我們具體講一講自耦變壓器和隔離變壓器的區(qū)別:
一.線圈結(jié)構(gòu)的不同
自耦變壓器的原邊線圈和副邊線圈是共用的一個(gè)線圈.副邊電壓輸出利用的是線圈的自感而產(chǎn)生的一個(gè)電壓.輸出電壓的大小是根據(jù)線圈公共輸出部分的匝數(shù)與線圈總匝數(shù)的比例來(lái)計(jì)算的.與隔離變壓器的計(jì)算相同.換句話說(shuō),如果是三相自耦變壓器,每相只有一個(gè)線圈,總共有三個(gè)線圈.而隔離變壓器的原邊線圈和副邊線圈是彼此獨(dú)立的.副邊的電壓輸出是利用線圈之間的互感而產(chǎn)生的.輸出電壓的大小同樣是根據(jù)原副邊間線圈的匝數(shù)比來(lái)計(jì)算的.所以,如果是三相的隔離變壓器,它則有六個(gè)線圈,每相上兩個(gè)線圈以內(nèi)外套裝的形式結(jié)合成一個(gè)整體.
二.線圈的聯(lián)接方式的不同
????? 自耦變壓器每相上的原邊線圈和副邊線圈實(shí)際上是一個(gè)線圈,它的聯(lián)接方式有“Y”和”△”接法?！癥”即把原副邊線圈的公共點(diǎn)都連在一起，作為一個(gè)公共的中性點(diǎn)，也就是我們常講的零線。每相線圈中間抽出的抽頭則是變壓器的輸出端。而線圈另一個(gè)端點(diǎn)就是變壓器的的輸入端。這種自耦變壓器實(shí)際上能輸出兩種不同的電壓。也就是“Y”形接法的變壓器能輸出兩種不同的電壓。正如我們常講的三相380V和單相220V一樣?；鹁€與火線之間的電壓為線電壓，而火線與零線間的電壓為相電壓。線電壓是相電壓的1.732倍。由于聯(lián)接點(diǎn)的不同輸出的電壓則不同.這是自耦變壓器的一種特性,也是”Y”接變壓器的特性.自耦變壓器也有”△”接法.也叫延邊三角形.但是在自耦變壓器器中往往只有一種聯(lián)接方式存在.而隔離變壓器由于原副線圈是彼此獨(dú)立的,所以它允許原邊線圈與副邊線圈的聯(lián)接方式可以是相同的也可以是不同的.如原邊線圈是”△”,而副邊線圈是”Y”還可以是”△”,原邊線圈是”Y”,而副邊線圈是”△”還可以是”Y”,而且根據(jù)線圈相位的不同,可以延伸出幾十種不同的聯(lián)接方式.當(dāng)然,不管是自耦變壓器還是隔離變壓器, ”△”接法是沒(méi)有中性線的.如果隔離變壓器的副邊線圈為”△”,那么它只能輸出一種電壓來(lái)供負(fù)載使用.不及”Y”變壓器聯(lián)接方式方便.一般用于阻性或是感性的三相平衡負(fù)載不需要中性線的場(chǎng)合使用.
三.運(yùn)行方式不同
自耦變壓器運(yùn)行中,輸入側(cè)與輸出側(cè)既有電的聯(lián)系又有磁的聯(lián)系.為什么這樣講,是因?yàn)?公共部分的輸出電壓是線圈的自身自感產(chǎn)生的感生電壓.是利用線圈中在交變磁場(chǎng)而產(chǎn)生的感生電流來(lái)實(shí)現(xiàn)感生電壓的.另一方面由于自耦變壓器的原邊線圈和副邊線圈本身就是一個(gè)線圈,工作中輸入與輸出側(cè)就是直接連在一起的,只是輸出電壓有了變化而已.所以自耦變壓器運(yùn)行中既存在電的聯(lián)系又存在磁的聯(lián)系.在三相四線制的電網(wǎng)中,人體不小心觸摸到自耦變壓器的任意非中性線輸出端都會(huì)有觸電的危險(xiǎn).
而隔離變壓器運(yùn)行中,因?yàn)樵吘€圈和副邊線圈不是相通的,而是彼此獨(dú)立的,因而隔離變壓器運(yùn)行中只磁的聯(lián)系而沒(méi)有電的聯(lián)系.運(yùn)行中,人體不小心觸摸到隔離變壓器輸出的單個(gè)端時(shí),一般是不會(huì)觸危險(xiǎn)存在.是因?yàn)楦綦x變壓器輸入與輸出不彼此隔離的,互不通的.它實(shí)際起到了一個(gè)隔離的作用.所以,隔離變壓器還有一個(gè)別稱(chēng)—安全變壓器.(只能是在一定程度上較自耦變壓器對(duì)人體安全)
四.阻抗電壓和短路電流的不同
????? 第四項(xiàng)是個(gè)較為專(zhuān)業(yè)的參數(shù).兩種變壓器的特有結(jié)構(gòu)形式有關(guān).自耦變壓器的原邊和副邊線圈共用,所以線圈的輻向厚度小,因此阻抗電壓低,而隔離變壓器原副邊彼此獨(dú)立,線圈的層數(shù)多,輻向厚度大,阻抗電壓較自耦變壓器高.由于阻抗電壓的不同.兩種變壓器在副邊短路時(shí)線圈的短路電流則大相徑庭,自耦變壓器中的短路電流較隔離變壓器中的短路電流大得多,(指在相的同的短路電壓的情況下)該電流對(duì)線圈的損害在兩種變壓器中也就不同了.也就是相同容量的自耦變壓器和隔離變壓器發(fā)生副邊短路時(shí),自耦變壓器線圈要承受的短路電流較隔離變壓器大得多.所以,自耦變壓器抗擊短路的能力就較隔離變壓器差.在副邊短路故障中損壞率高.同時(shí),自耦變壓器由于輻向厚度小,運(yùn)行中漏磁相對(duì)隔離變壓器小,所以對(duì)鐵芯的要求較隔離變壓器低,換句話說(shuō)就是同種片材,在自耦變壓器中鐵芯的磁通密度取值可以較隔離變壓器高一些.

五.在提高電源質(zhì)量功能上的不同
????? 自耦變壓器原副邊是直通的,原邊電網(wǎng)中的干擾就會(huì)直接加給變壓器的負(fù)載,與此同時(shí),負(fù)載產(chǎn)生的干擾也會(huì)原原本本反加給原邊電網(wǎng)去干擾其它同一電網(wǎng)中的負(fù)載設(shè)備.無(wú)益于電網(wǎng)電源質(zhì)量的優(yōu)化.而隔離變壓器則不同,原邊電網(wǎng)中的干擾由于線圈本身的阻礙交變電流變化的特性而被衰減一部分或隔離了一部分,從而加給副邊負(fù)載的干擾就較自耦變壓器少.同理,副邊負(fù)載產(chǎn)生的干擾也會(huì)被變壓器衰減或隔離一部分,不至于使公共電網(wǎng)中的干擾越來(lái)越多,起到了凈化電網(wǎng)的作用.也就是隔離了干擾的作用.這個(gè)作用的大小與干擾的頻率有關(guān).
六.體積上和成本上的不同
????? 由以上的第一項(xiàng)可知,自耦變壓器在體積上較隔離變壓器要小.重量也輕.相應(yīng)有制造成本也就低于相同容量的隔離變壓器.同時(shí),第四項(xiàng)中講到,自耦變壓器對(duì)鐵芯要求較隔離變壓器低,所以相同容量的兩種變壓器,自耦變壓器的鐵芯截面較隔離變壓器的鐵芯截面可以小一些.對(duì)鐵芯的利用上,自耦變壓器要高于隔離變壓器.
?????? 由于自耦變壓器不任在鐵芯耗材上還是在導(dǎo)線耗材都比隔離變壓器少,所以,自耦變壓器變壓器制造成本比隔離變壓器要低,體積和重量都較隔離變壓器小,運(yùn)輸也方便.而隔離變壓器則是在一些安全等級(jí)要求高而對(duì)電源波形質(zhì)量要求高的場(chǎng)合使用.