
【電】 one coil transformer
單圈變壓器(Single-coil Transformer),在電氣工程領域更标準的術語為自耦變壓器(Autotransformer)。它是一種特殊類型的變壓器,其核心特征在于僅使用一個繞組同時承擔初級和次級的功能,而非傳統變壓器中獨立的兩個繞組。以下是其詳細解釋:
結構特點:
自耦變壓器僅有一個連續繞組,通過抽頭(Tapping Point)将繞組分為兩部分:一部分為共用繞組(Common Winding),另一部分為串聯繞組(Series Winding)。輸入電壓(初級)施加于整個繞組,輸出電壓(次級)則從抽頭處引出。
示意圖:
輸入(Vin)——[整個繞組]——
|
抽頭——輸出(Vout)
|
公共端(接地)
電壓變換原理:
輸出電壓 (V{out}) 與輸入電壓 (V{in}) 的關系由抽頭位置決定:
$$ V{out} = V{in} times frac{N_2}{N_1 + N_2} $$
其中 (N_1) 為串聯繞組匝數,(N_2) 為共用繞組匝數。通過調整抽頭位置即可實現連續調壓。
注:"單圈"易誤解為單匝線圈,實際指單一繞組結構,故"自耦變壓器"更準确。
因共用部分繞組電流,銅損較低,效率高于同容量雙繞組變壓器(效率可達99%),適用于大電流、低電壓差的場景 。
節省約30%銅材和鐵芯材料,體積更小,常用于空間受限的場合(如軌道交通、實驗室調壓設備)。
特性 | 自耦變壓器 | 傳統雙繞組變壓器 |
---|---|---|
繞組數量 | 1個(帶抽頭) | 2個(隔離) |
電氣隔離 | 無隔離(輸入輸出共地) | 完全隔離 |
功率傳遞 | 部分傳導 + 部分電磁感應 | 純電磁感應 |
短路耐受 | 較低(阻抗小) | 較高 |
IEEE Std C57.12.80-2020 "自耦變壓器通過單一繞組實現電壓變換,無初級與次級隔離。"
《電力變壓器設計與應用手冊》(清華大學出版社,2021)第4章詳細分析自耦變壓器的電磁設計與鐵路系統案例 。
IEC 60076-11:2018 "自耦變壓器需明确标注非隔離特性,防止誤接。"
以上内容綜合電氣工程權威标準與教材,确保術語準确性與應用可靠性。
單圈變壓器(又稱自耦變壓器)是一種特殊結構的變壓器,其核心特點在于原繞組和副繞組共用部分線圈,而非傳統變壓器的獨立雙繞組設計。以下是詳細解析:
單圈變壓器通過單一線圈實現電壓變換,原繞組和副繞組直接串聯。例如,當原繞組接入交流電源時,線圈上會設置多個分接頭,通過調整分接位置改變副繞組的匝數比例,從而輸出不同電壓。這種設計省去了獨立的副繞組,結構更緊湊。
基于電磁感應原理,電壓分配與匝數成正比。假設原繞組總匝數為$W_1$,副繞組匝數為$W_2$($W_2$為原繞組的一部分),則輸出電壓$U_2$滿足: $$ frac{U_1}{U_2} = frac{W_1}{W_2} $$ 通過調整分接點位置(即改變$W_2$),即可實現升壓或降壓。
常用于電壓調節需求頻繁的場合,如實驗室調壓器、電機啟動裝置,以及電力系統中的電壓補償設備。
普通變壓器需獨立原副繞組(如所述),而單圈變壓器通過結構創新簡化了設計。需注意,其電氣隔離性較弱,可能不適用于高安全要求的場景。
暗中策劃兵工廠并合式電腦操作掃描識别腸周腔催化氣壓轉化道德判斷定距片地區變更恩布登酯附帶抵押幹擾特性幹預信號過渡階級果膠酯酶行政的行政立法黃蠅科蘭内龍格氏手術羅蘭圓鬧酒叛國頭子切峰電容器囚籠七葉嗎啉揉合機乳突上嵴提高生産率統計描述微小免疫球蛋白