下面簡單介紹幾種特殊用途的變壓器
(1) 自耦變壓器
圖1 自偶變壓器
圖1所示的是一種自耦變壓器,其結(jié)構(gòu)特點是二次繞組是一次繞組的一部分。至于一次、二次繞組電壓之比和電流之比也是
實驗室中常用的調(diào)壓器就是一種可改變二次繞組匝數(shù)的自耦變壓器,其外形和電路如圖2所示。
圖2 調(diào)壓器的外形和電路
(2)電流互感器
電流互感器就是根據(jù)變壓器的原理制成的。它主要是用來擴大測量交流電流的量程。因為要測量交流電路的大電流時(如測量容量較大的電動機、工頻爐、焊機等的電流時),通常電流表的量程是不夠的。
此外,使用電流互感器也是為了使測量儀表與高壓電路隔開,以保證人身與設(shè)備的安全。
電流互感器的接線圖及其符號如圖3所示。一次繞組的匝數(shù)很少(只有一匝或幾匝),它串聯(lián)在被測電路中。二次繞組的匝數(shù)比較多,它與電流表或其他儀表及繼電器的電流線圈相連接。
圖3 電流互感器的接線圖及其符號
根據(jù)變壓器原理,可認為
或
(1)
式中ki是電流互感器的變化系數(shù)。
由式(1)可見,利用電流互感器可將大電流變換為小電流。電流表的讀數(shù)i2乘上變化系數(shù)ki即為被測的大電流i1(在電流表的刻度上可直接標出被測電流值)。通常電流互感器二次繞組的額定電流都規(guī)定為5a或1a。
圖4 測流鉗
測流鉗是電流互感器的一種變形。它的鐵心如同一鉗,用彈簧壓緊。測量時將鉗壓開而引入被測導(dǎo)線。這時該導(dǎo)線就是一次繞組,二次繞組在鐵心上并與電流表接通。利用測流鉗可以隨時隨地測量線路中的電流,不必像普通電流互感器那樣必須固定在一處或者在測量時要斷開電路而將一次繞組串接進去。測流鉗的原理圖如圖4所示。
在使用電流互感器時,二次繞組電路是不允許斷開的。這點和普通變壓器不一樣。因為它的一次繞組是與負載串聯(lián)的,其中電流i1的大小是決定于負載的大小,不是決定于二次繞組電流i2。所以當(dāng)二次繞組電路斷開時(譬如在拆下儀表時未將二次繞組短接),二次繞組的電流和磁通勢立即消失,但是一次繞組的電流i1未變。這時鐵心內(nèi)的磁通全由一次繞組的磁通勢產(chǎn)生,結(jié)果造成鐵心內(nèi)很大的磁通(因為這時二次繞組的磁通勢為零,不能對一次繞組的磁通勢起去磁作用了)。這一方面使鐵損大大增加,從而使鐵心發(fā)熱到不能容許的程度;另一方面又使二次繞組的感應(yīng)電動勢增高到危險的程度。
此外,為了使用安全起見,電流互感器的鐵心及二次繞組的一端應(yīng)該接地。