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《电气工程名词》第一版。
1998年,经全国科学技术名词审定委员会审定发布。
电动机直接启动电流可达6~7倍,降压启动时,加在电动机上的电压下降后,起动电流也同比例下降(起动力矩也下降),由于自耗变压器的变比作用,高压侧的电流增加不多,如采用65%的电压起动,电动机的起动电流为...
基本原理:在一个闭合的铁芯上绕两个或以上的线圈,当一个线圈通入交流电源时(就是初级线圈),线圈中流过交变电流,这个交变电流在铁芯中产生交变磁场,交变主磁通在初级线圈中产生自身感应电动势,同时另外一个线...
自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器.升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高
自耦变压器论文`
一台自耦变压器起动多台电动机的设计方法 1 前言 用自耦变压器起动鼠笼式异步电动机是目前用得较多的一种起动方法 .在许多场合,同时有 多台电动机工作 ,而这些电动机的起动并不要求同时进行 ,且电动机起动后自耦变压器就被切 除失去了作用 .如果每台电动机均培植一台自耦变压器,不但增加了成本 ,扩大了占顾面积 , 而且还使电器线路变得复杂 ,增大了维护工作量 .如果用一台自耦变压器不同时地起动多台电 动机 ,则是一种经济、使用的控制方法。 2电气控制要求 一般情况下,用一台自耦变压器起动多台电机应满足下列要求: (1) 当某一台电动机在起动过程中, 其他电机均不能起动也不能影响正在起动的电动机, 只有在该电动机起动结束后才能起动不一台电动机。 (2) 当某一台电动机起动时,应当使这台电动机首先与自耦变压器连接,降压起动,而 不能有直接起动的可能性。 (3) 控制系统的可靠性应尽量高,且应具有较
现在电工带遇见老式 自耦变压器起动柜的维修,但苦于没有线路图,往往维修起来才很是麻烦,所以这几天整理了一些老式维修用电路图,以备同行查看。
一、电动机自耦变压器更动按钮操作控制线路图
下图是一种用自耦变压器作电动机降压起动并可远距离操作的控制线路图。
工作原理:合上电源开关HK,按下起动按钮QA,二只接触器QC 同时得电自锁,主触头闭合,电源经自耦变压器进入电动机,使电动机作降压起动。
待电动机转速增加到一定程度时,再按下按钮SA,首先切斷接触器QC 的控制回路,使接触器QC 失电并释放。瞬时又接通了接触器SC 的控制回路,使接触器SC得电自锁,主触头闭合,电源就直接进入电动机,使电动机作全压正常运转。
这里按钮SA 起到了两个作用,一是它的常闭触点被按时开启,从而切断了接触器QC 的控制回路。二是它的常开触点被按时闭合,从而接通了接触器SC 的控制回路。因此按这种按钮时应用力按,以使两对触点都起作用。
应用范围: 本线路适用于较大容量的鼠笼式电动机起动,并可远距离控制的场合。
二、电动机自耦变压器起动时间继电器操作的自动控制线路
下图是一种用自耦变压器作电动机降压起动的远距离操作的自动控制线路。
工作原理: 合上电源开关HK,按下起动按钮QA,两只接触器QC同时得电自锁,主触头闭合,电源经自耦变压器进入电动机,电动机作降压起动,同时时间继电器SJ 也得电开始工作。
待电动机转速增加到一定程度,时间继电器达到延时规定时间,常闭触点SJ2开启,切断接触器QC 回路,两只接触器QC 失电并释放。由于时间继电器常开触点SJ1 作瞬时闭合,接通了接触器SC 的控制回路,使接触器SC 得电自锁,主触头闭合,电源直接进入电动机,使电动机作全压运行。
应用范围。本线路适用于较大容量的鼠笼式电动机起动,又可远距离自动控制的场合。
三、电动机自耦变压器起动手动自动混合控制线路图
下图是一种用自耦变压器作电动机降压起动,既可手动又可自动的远距高操作的混合控制线路图。
工作原理:手动时一一合上电源开关HK,拨上控制钮子开关1NK,把转换开关2NK拨至手动位置。按下起动按钮QA.接触器1QC、2QC同时得电自锁,接触器吸合,主触头闭合,电源经自耦变器进入电动机,使电动机作降压起动。
待电动机转速增加到一定程度,再按下按钮SA,使中间继电器ZJ瞬时得电并短时吸合,由于中间继电器ZJ的动作,先切断了接触器1QC,2QC 的控制回路,使接触器1QC,2QC失电并释放,又接通了接触器SC的控制回路,使接触器SC得电自锁,主触头闭合,电源直接进入电动机,便电动机作全压正常运转。
自动时———把转换开关2NK 拨至自动位置,并按下起动按钮QA,接触器1QC、2QC同时得电自锁,主触头闭合,
电源经自耦变压器进入电动机,使电动机作降压起动,时间继电器SJ也得电开始工作。
待电动机转速到一定程度时,时间继电器达到延时规定时间,延时常开触点作瞬时闭合,使中间继电器ZJ 作瞬时吸合。由于中间继电器的动作,常闭触点ZJ1 先切断接触器1QC、2QC的控制回路,使接触器1QC、2QC失电并释放。常开触点ZJ2 也接通了接触器SC 的控制回路,使接触器SC 得电自锁,主触头闭合,电源直接进入电动机,使电动机作全压正常运转。
在时间继电器和交流接触器之间特意增加了一只中间继电器,这有两个目的: (一)使中间继电器具有放大作用。因为有些时间继电器触点容量太小,不能直接带动交流接触器,增加一只中间继电器后就可以带动较大的交流接触器。(二)使中间继电器具有起动按钮的作用。在控制线路中,当时间继电器SJ 作瞬时动作时,中间继电器也作瞬时动作,好象按了一下起动按钮,从而能使交流接触器SC 得电自锁。
本线路还具有以下特点: (一)在控制线路中所用的时间继电器和中间继电器只作瞬时起动用,一旦电动机起动完毕,自动地从控制线路中切除,既保证了控制线路的可靠,又延长了时间继电器和中间继电器的使用寿命。(二)在主线路上,利用二只并联交流接触器来控制自耦变压器的进线和出线,专为电动机起动所用。待电动机投入正常运转时,利用这二只交流接触器把整台自耦变压器从主线路上自动切除,既保证主线路的可靠,又延长自耦变压器的使用寿命,还减少自耦变压器在线路中的空载损耗,从而节约电能。
应用范围:本线路适用于以较大容量的鼠笼式电动机起动,既可手动又可自动远距离控制的场合。
⑴由于自耦变压器的计算容量小于额定容量。所以在同样的额定容量下,自耦变压器的主要尺寸较小,有效材料(硅钢片和导线)和结构材料(钢材)都相应减少,从而降低了成本。有效材料的减少使得铜耗和铁耗也相应减少,故自耦变压器的效率较高。同时由于主要尺寸的缩小和质量的减小,可以在容许的运输条件下制造单台容量更大的变压器。但通常在自耦变压器中只有k≤2时,上述优点才明显。
⑵由于自耦变压器的短路阻抗标幺值比双绕组变压器小,故电压变化率较小,但短路电流较大。
⑶由于自耦变压器一、二次之间有电的直接联系,当高压侧过电压时会引起低压侧严重过电压。为了避免这种危险,一、二次都必须装设避雷器,不要认为一、二次绕组是串联的,一次已装、二次就可省略。
⑷在一般变压器中。有载调压装置往往连接在接地的中性点上,这样调压装置的电压等级可以比在线端调压时低。而自耦变压器中性点调压侧会带来所谓的相关调压问题。因此,要求自耦变压器有载调压时,只能采用线端调压方式。
降压起动器中的自耦变压器的变压比是固定的,而接触式调压器的变压比是可变的。自耦变压器与同容量的一般变压器相比较,具有结构简单、用料省、体积小等优点。尤其在变压比接近于1的场合显得特别经济,所以在电压相近的大功率输电变压器中用得较多,此外在10千瓦以上异步电动机降压起动器中得到广泛使用。但是,由于初次级绕组共用一个绕组,有电的联系,因此在某些场合不宜使用,特别是不能用作行灯变压器。自耦变压器与普通的双绕组变压器比较有以下优点:
1)消耗材料少,成本低。因为变压器所用硅钢片和铜线的量是和绕组的额定感应电势和额定电流有关,也即和绕组的容量有关,自耦变压器绕组容量降低,所耗材料也减少,成本也低。
2)损耗少效益高。由于铜线和硅钢片用量减少,在同样的电流密度及磁通密度时,自耦变压器的铜损和铁损都比双绕组变压器减少,因此效益较高。
3)便于运输和安装。因为它比同容量的双绕组变压器重量轻,尺寸小,占地面积小。
4)提高了变压器的极限制造容量。变压器的极限制造容量一般受运输条件的限制,在相同的运输条件的限制,在相同的运输条件下,自耦变压器容量可比双绕组变压器制造大一些。
在电力系统中采用自耦变压器,也会有不利的影响。其缺点如下:
1)使电力系统短路电流增加。
由于自耦变压器的高、中压绕组之间有电的联系,其短路阻抗只有同容量普通双绕组变压器的(1-1/K)平方倍,因此在电力系统中采用自耦变压器后,将使三相短路电流显著增加。又由于自耦变压器中性点必须直接接地,所以将使系统的单相短路电流大为增加,有时甚至超过三相短路电流。
2)造成调压上的一些困难。
主要也是因其高、中压绕组有电的联系引起的自耦变压器可能的调压方式有三种,第一种是在自耦变压器绕组内部装设带负荷改变分头位置的调压装置;第二种是在高压与中压线路上装设附加变压器。而这三种方法不仅是制造上存在困难,不经济,且在运行中也有缺点(如影响第三绕组的电压),解决得都不够理想。
3)使绕组的过电压保护复杂。
由于高、中压绕组的自耦联系,当任一侧落入一个波幅与该绕组绝缘水平相适应的雷电冲击波时,另一侧出现的过电压冲击的波幅则可能超出该绝缘水平。为了避免这种现象的发生,必须在高、中压两侧出线端都装一组阀型避雷器。
4)使继电保护复杂。
尽管自耦变压器存在着一定的缺点,但各国还是非常重视自耦变压器的应用,主要是与电力系统向大容量高电压的发展是分不开的,随着容量增大,电压升高,自耦变压器的优点就更为显著。
自耦变压器在不需要初、次级隔离的场合都有应用,具有体积小、耗材少、效率高的优点。常见的交流(手动旋转)调压器、家用小型交流稳压器内的变压器、三相电机自耦减压起动箱内的变压器等等,都是自耦变压器的应用范例。
随着电力系统向大容量、高电压的方向快速发展,自耦变压器以低成本、高效率等特点,被广泛应用于高压电力网络中,成为传递重要电能的电压转换设备。作为高压电网中最重要的设备之一,自耦变压器对于确保电网安全可靠运行、灵活分配电能有重大意义。
随着高铁的快速发展,自耦变压器的可靠性对高铁的安全运行至关重要。而直击雷、接触网异物等引起高铁短路跳闸事故频发,其产生的短路冲击电流极易引起自耦变压器绕组故障,大大降低了变压器运行的可靠性,严重影响高铁安全运行。