一，什么是自耦變壓器

當(dāng)變比不大時(shí)，通常采用自耦變壓器來(lái)代替普通變壓器。所謂自耦變壓器就是一、二次繞組不但有磁的聯(lián)系，而且還有電的聯(lián)系的一種變壓器。

由上圖可以看出，自耦變壓器的高壓繞組AX是由低壓繞組ax與另一個(gè)繞組Aa串聯(lián)組成的。繞組ax是高、低壓繞組所公有的，通常叫做公共繞組，而繞組Aa是與公共繞組串聯(lián)的，通常叫做串聯(lián)繞組。由于低壓繞組高壓繞組的一部分，好像自耦變壓器只有一個(gè)統(tǒng)一的繞組似的。其實(shí)，自耦變壓器的這個(gè)統(tǒng)一繞組的公共部分和串聯(lián)部分是通過(guò)電磁感應(yīng)自己耦合起來(lái)傳輸電能的，所以把這種變壓器叫做自耦變壓器是很確切的。

二、自耦變壓器的匝數(shù)比

如果高壓繞組AX的匝數(shù)為W1，而低壓繞組ax的匝數(shù)為W2，那么主磁通在這兩個(gè)繞組中所感應(yīng)出來(lái)的電壓E1和E2將正比于相應(yīng)的匝數(shù)，即E1/E2=W1/W2=Kw，即高、低壓繞組的匝數(shù)比。

空載運(yùn)行時(shí)，高、低壓繞組的端電壓之比，近似等于感應(yīng)電壓之比：U1/U2≈E1/E2=Kw，這與普通變壓器是一樣的。

負(fù)載運(yùn)行時(shí)，上式也近似成立，只是由于繞組中的電壓降而使準(zhǔn)確度降低而已。

三、自耦變壓器的效益系數(shù)

如果忽略不大的損耗以及一、二次電路功率因數(shù)的差異，根據(jù)能量守恒定律，可以近似的認(rèn)為U1*I1≈U2*I2

綜上：I1/I2≈U2/U1=W2/W1=1/Kw，這與普通變壓器也是一樣的，這個(gè)式子也可以得出：I1W1=I2W2，這個(gè)式子兩側(cè)都減去I1W2；得：

I1(W1-W2)-(I2-I1)W2=0，這個(gè)式子中，I1(W1-W2)是串聯(lián)繞組磁勢(shì)，而-(I2-I1)W2是公共繞組的磁勢(shì)。同時(shí)也表明，串聯(lián)繞組磁勢(shì)與公共繞組磁勢(shì)是相互平衡的。如果將這個(gè)式子兩端各×每匝電壓得：

(U1-U2)*I1=U2(I2-I1)；此式左側(cè)是串聯(lián)繞組傳輸?shù)娜萘?，右?cè)是公共繞組的傳輸容量。這個(gè)容量叫做自耦變壓器的結(jié)構(gòu)容量，也較計(jì)算容量。

自耦變壓器的全部傳輸容量，叫做自耦變壓器的通過(guò)容量，即：U1I1=U2I2

自耦變壓器的結(jié)構(gòu)容量與通過(guò)容量之比，叫做自耦變壓器的效益系數(shù)，KS=（U1-U2）I1÷U1I1=U2（I2-I1）÷U2I2=1-1/Kw

自耦變壓器的通過(guò)容量與結(jié)構(gòu)容量之差：UI11-(U1-U2)I1=U2I2-U2(I2-I1)=U2I1，是自耦變壓器經(jīng)串聯(lián)繞組直接從電源向負(fù)載傳輸?shù)娜萘?。通常這個(gè)容量叫做自耦變壓器的傳導(dǎo)容量。

自耦變壓器的變比KW越小，效益系數(shù)就越大，自耦變壓器與普通變壓器相比也就越經(jīng)濟(jì)。

四、自耦變壓器的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)

由于自耦變壓器公共繞組中流過(guò)的是一、二次電路電流的代數(shù)差，當(dāng)變比不大時(shí)，這個(gè)差值很小，所以公共繞組中流過(guò)的電流也很小，這與普通變壓器相比，繞組消耗的有效材料較少，而且運(yùn)行中的損耗也較小。這就是自耦變壓器兩個(gè)及其重要的優(yōu)點(diǎn)。