自耦變壓器降壓起動
發(fā)布時間：2023-07-28 11:13
自耦變壓器降壓起動
自耦變壓器降壓起動：將自耦變壓器高壓側(cè)接電網(wǎng)，低壓側(cè)接電動機(jī)。起動時，利用自耦變壓器分接頭來降低電動機(jī)的電壓，待轉(zhuǎn)速升到一定值時，自耦變壓器自動切除，電動機(jī)與電源相接，在全壓下正常運(yùn)行。這種起動方法，可選擇自耦變壓器的分接頭位置來調(diào)節(jié)電動機(jī)的端電壓，而起動轉(zhuǎn)矩比星三角降壓起動大。但自耦變壓器投資大，且不允許頻繁起動。它僅適用于星形或三角形連接的、容量較大的電動機(jī)。
自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器，當(dāng)作為降壓變壓器使用時，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；當(dāng)作為升壓變壓器使用時，外施電壓只加在繞組的—部分線匝上。通常把同時屬于一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組，自耦變壓器的其余部分稱為串聯(lián)繞組，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且變壓器容量越大，電壓越高．這個優(yōu)點就越加突出。因此隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級的提高和輸送容量的增大，自耦變壓器由于其容量大、損耗小、造價低而得到廣泛應(yīng)用.。
三相自耦變壓器
由電磁感應(yīng)的原理可知，變壓器并不要有分開的原繞組和副繞組，只有一個線圈也能達(dá)到變換電壓的目的.在圖1中，當(dāng)變壓器原繞組W1接入交流電源U1時，變壓器原繞組每匝的電壓降，電壓平均分配在變壓器原繞組1,2，變壓器副繞組W2的電壓等于原繞組每匝電壓乘以3,4的匝數(shù).在U1不變的下，變更W1和W2的比例，就得到不同的U2值.這種原，副繞組直接串聯(lián)，自行耦合的變壓器就叫自耦變壓器，又叫單圈變壓器.
普通變壓器的原，副繞組是互相絕緣的，只用磁的聯(lián)系而沒有電的聯(lián)系，依線圈組數(shù)的不同，這種變壓器又可分為雙圈變壓器或多圈變壓器.由電磁感應(yīng)的原理可知，并不要有分開的原繞組和副繞組，只有一個線圈也能達(dá)到變換電壓的目的.在圖1中，當(dāng)原繞組W1接入交流電源U1時，原繞組每匝的電壓降，電壓平均分配在原繞組1,2，，副繞組W2的電壓等于原繞組每匝電壓乘以3,4的匝數(shù).在U1不變的下，變更W1和W2的比例，就得到不同的U2值.這種原，副繞組直接串聯(lián)，自行耦合的變壓器稱為自耦變壓器，又叫單圈變壓器.
自耦變壓器的各種運(yùn)行方式
自耦變壓器中的電壓，電流和匝數(shù)的關(guān)系和變壓器，既：U1/U2=W1/W2=I2/I1=K
自耦變壓器最大特點是，副繞組是原繞組的一部分（如圖1的自耦降壓變壓器），或原繞組是副繞組的一部分（如圖2的自耦升壓變壓器）.
自耦變壓器原，副繞組的電流方向和普通變壓器一樣是相反的.
在忽略變壓器的激磁電流和損耗的情況下，可有如下關(guān)系式
降壓：I2=I1+I,I=I2-I1
升壓：I2=I1-I,I=I1-I2
P1=U1I1,P2=U2I2
式中：
I1是原繞組電流，I2是副繞組電流
U1是原繞組電壓，U2是副繞組電壓
P1是原繞組功率，P2是副繞組功率
特點
⑴由于自耦變壓器的計算容量小于額定容量．所以在同樣的額定容量下，自耦變壓器的主要尺寸較小，有效材料（硅鋼片和導(dǎo)線）和結(jié)構(gòu)材料（鋼材）都相應(yīng)減少，從而降低了成本。有效材料的減少使得銅耗和鐵耗也相應(yīng)減少，故自耦變壓器的效率較高。同時由于主要尺寸的縮小和質(zhì)量的減小，可以在容許的運(yùn)輸條件下制造單臺容量更大的變壓器。但通常在自耦變壓器中只有k≤2時，上述優(yōu)點才明顯。
⑵由于自耦變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值比雙繞組變壓器小，故電壓變化率較小，但短路電流較大。
⑶由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯(lián)系，當(dāng)高壓側(cè)過電壓時會引起低壓側(cè)嚴(yán)重過電壓。為了避免這種危險，一、二次都必須裝設(shè)避雷器，不要認(rèn)為一、二次繞組是串聯(lián)的，一次已裝、二次就可省略。
⑷在一般變壓器中。有載調(diào)壓裝置往往連接在接地的中性點上，這樣調(diào)壓裝置的電壓等級可以比在線端調(diào)壓時低。而自耦變壓器中性點調(diào)壓側(cè)會帶來所謂的相關(guān)調(diào)壓問題。因此，要求自耦變壓器有載調(diào)壓時，只能采用線端調(diào)壓方式。
應(yīng)用
自耦變壓器在不需要初、次級隔離的場合都有應(yīng)用，具有體積小、耗材少、效率高的優(yōu)點。常見的交流（手動旋轉(zhuǎn)）調(diào)壓器、家用小型交流穩(wěn)壓器內(nèi)的變壓器、三相電機(jī)自耦減壓起動箱內(nèi)的變壓器等等，都是自耦變壓器的應(yīng)用范例。
隨著中國電氣化鐵路事業(yè)的高速發(fā)展，自耦變壓器（AT）供電方式得到了長足的發(fā)展。由于自耦變壓器供電方式非常適用于大容量負(fù)荷的供電，對通信線路的干擾又較小，因而被客運(yùn)專線以及重載貨運(yùn)鐵路所廣泛采用。早期中國鐵路專用自耦變壓器主要依靠進(jìn)口，成本較高且維護(hù)不便。近年來，由中鐵電氣化局集團(tuán)保定鐵道變壓器有限公司設(shè)計并生產(chǎn)的OD8-M系列鐵路專用自耦變壓器先后在神朔鐵路、京津城際高速鐵路、大秦鐵路重載列車單元改造、武廣客運(yùn)專線等多條重要鐵路投入使用，受到相關(guān)部門的高度好評，填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白。
運(yùn)行方式
電力系統(tǒng)中常采用三繞組自耦變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，以減少投資和運(yùn)行費用。它有高壓、中壓和低壓3個繞組。通常其高壓和中壓側(cè)均為110千伏以上的系統(tǒng)。其運(yùn)行方式有以下5種。
自耦變壓器
①高壓側(cè)向中壓側(cè)或中壓側(cè)向高壓側(cè)送電，如圖2a所示。實線方向為高壓側(cè)向中壓側(cè)送電，虛線表示中壓側(cè)向高壓側(cè)送電。因為高中低三個繞組與鐵心的相對位置，在制造時與設(shè)計有所差異，所以在這種運(yùn)行方式下，如果中壓布置在高低壓之間，一般可以傳輸全部額定容量；如果中壓繞組靠鐵心布置，則由于漏磁通在結(jié)構(gòu)中會引起較大的附加損耗，其最大傳輸功率s往往限制在額定容量S1n的70～80%。
②高壓側(cè)向低壓側(cè)或低壓側(cè)向高壓側(cè)送電，如圖2b所示。此時功率全部通過磁路傳輸，其最大傳輸功率不得超過低壓繞組的額定容量S3n。
③中壓側(cè)向低壓側(cè)或低壓側(cè)向中壓側(cè)送電，如圖2c所示。這種情況與第2種運(yùn)行方式相同。
④高壓側(cè)同時向中壓側(cè)和低壓側(cè)或低壓側(cè)和中壓側(cè)同時向高壓側(cè)送電，如圖2d所示。在這種運(yùn)行方式下，最大允許的傳輸功率不得超過自耦變壓器高壓繞組（即串聯(lián)繞組）的額定容量。
⑤中壓側(cè)同時向高壓側(cè)和低壓側(cè)或高壓側(cè)和低壓側(cè)同時向中壓側(cè)送電，如圖2e所示。在這種運(yùn)行方式中，中壓繞組（即公共繞組）為原繞組，而其他兩個為副繞組。因此，最大傳輸功率受公共繞組容量的限制。
請教37KW電機(jī)自耦降壓啟動選擇多大變壓器
帶電機(jī)的變壓器越大，啟動越方便；但變壓器容量大了，費用就大了，應(yīng)而取一個合適值是非常重要的；
變壓器的容量選擇還要看該變壓器是否還帶其它負(fù)荷，如果還帶其它負(fù)荷，且其它負(fù)荷比較大，就應(yīng)該先考慮其它負(fù)荷，特別是其中的沖擊負(fù)荷；
如果只帶一臺37KW電機(jī)，還要看自耦降壓啟動的電機(jī)，副邊電壓是原邊電壓的多少而不同；一般可參考自耦變壓器啟動特性表：
副邊電壓/原邊電壓（80%，65%，60%），
啟動轉(zhuǎn)矩/滿載轉(zhuǎn)矩（0.96，0.63，0.37），
啟動電流/滿載電流（4.5，3，1.75），
可見，最小值為1.75倍，也就是有37*1.75=64.75KW，取最近值，應(yīng)該選80KVA變壓器。(https://zhidao.baidu.com/question/499770461089021492.html?mid_exp=1)