控制变压器当自藕用 点击:3299 | 回复:48



芳季

    
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发表于:2010-12-29 15:29:58
楼主
一个200瓦的控制变压器。输入是220 380的。输出是12 24 36 220的。我想,电源接380,然后在电源侧的220接负载。能否功率可以超过200瓦。或者说功率可以达到多少?



第五纪冰川

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发表于:2011-01-02 17:06:56
21楼

来讨论 220接电源变380的方案就能把问题搞清楚。

忽略线径!

把220到380的线圈从220端断开独立出来,那么这个线圈的功率就是220//160v   200W的变压器,也就是说这160V能有200W 的功率。那么我们把这个独立出来的220到380的线圈的220端接到220V系统的L端 ,那么就能在220V系统的N端和380端产生380V的电压。

从而就能确定出475W 的功率来。

相反从380变220类推。

wyb2866255

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发表于:2011-01-03 00:07:12
22楼

         一般来讲,控制变压器的初次级线圈是分开独立的,但初级或次级线圈是串绕的,按楼主说的控制变压器应是下图一所示的变压器结构。

       不考虑变压器的自身损耗(即理想变压器)初次级的功率相等:P1=P2,如初级电压=380V,加载后负载功率=200W,此时P1=200W,I1=200÷380=0.53A,次级P2=200W,如负载只接220V时,次级电流I2=200÷220=0.91A,如负载只接36V时,次级电流I2=200÷36=5.56A.....
根据变压器设计原理知:变压器铁心及各线圈导线截面的大小的选择都是根据变压器的额定功率决定的,如所加负载使变压器输出功率大于变压器的额定功率,变压器是会烧毁的。
        现在在讨论楼主提出的问题:“…电源接380,然后在电源侧的220接负载。能否功率可以超过200瓦。或者说功率可以达到多少?”  我认为不会的,最大还是=200W.
        我们先不把负载接初级的220V,而是接在次级的220V上(见图三),显然大家都会同意负载的最大消耗功率=200W,因为它是由变压器决定的。
        如果将负载接在初级220V端子上,负载的最大消耗功率也=200W,因为它也是由变压器决定的。因为380、220 自偶式变压器与初级380,次级220V的变压器是等效的,自耦变压器的抽头电压,相当把次级线圈并接在初级的等电位的线圈位置上的电压,变压器中的I1、I2仍然存在,初级的220V与0V之间的线圈既是初级线圈,也是次级线圈,初级线圈的I1 是电源提供的,它使线圈产生磁通,在铁心里形成交变磁场,220V与0V之间的线圈在此交变磁场的作用下产生感生电动势,通过负载产生感生电流I2, 并流入负载。I2与I1电流是反向的,由于220V与0V之间的线圈中,即流有电源的励磁电流I1,又有它产生的感生电流I2,虽然其对外的等效电流I1”= I2 - I1 = 0.91-0.53=0.38A,但实际上I2、I1是客观存在的(可见是A1、A2电流表示值)即电源电流I1 = 0.91A,负载电流I2=0.52A,故变压器此时功率仍=200W.

刘志斌

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发表于:2011-01-03 00:43:48
23楼
引用wyb2866255 的回复内容:

        ……I2与I1电流是反向的,由于220V与0V之间的线圈中,即流有电源的励磁电流I1,又有它产生的感生电流I2,虽然其对外的等效电流I1”= I2 - I1 = 0.91-0.53=0.38A,但实际上I2、I1是客观存在的(可见是A1、A2电流表示值)即电源电流I1 = 0.91A,负载电流I2=0.52A,故变压器此时功率仍=200W.

 


 


1、自偶变压器,绕组公共部分的电流小,I2 - I1 = 0.91-0.53=0.38A,损耗小,是自偶变压器的一个优点;

2、自偶减压箱用自偶变压器,其优势就是省铜线(省了二次线圈),且公共部分电流小,损耗小,还可以用较细的导线;

3、作为自偶变压器,其额定功率较同等铁心双绕组变压器大;

4、自欧变压器确定额定功率时,已经考虑了这一因数,所以功率不能再次增大!

 

刘志斌

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发表于:2011-01-03 00:50:37
24楼
5、例如某自偶变压器的额定功率是200W,那末是用时只能按200W用,不能再增大额定功率用,因为200W的额定功率已经考虑了铜损小的因数;

芳季

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发表于:2011-01-03 20:08:16
25楼

引用<但实际上I2、I1是客观存在的(可见是A1、A2电流表示值)即电源电流I1 = 0.91A,负载电流I2=0.52A,故变压器此时功率仍=200W. >

我有个问题:这些电流都已经是变压器外面的事情了。充其量下图中红线部分和公共线等于最大电流。

是不是我还有不明白??

芳季

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发表于:2011-01-03 20:23:37
26楼
========================================
这里
是不是写错了?

芳季

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发表于:2011-01-03 20:30:24
27楼
原因是不是低压线圈虽然没有达到额定电流,可是高压线圈已经达到额定了。

winter938

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发表于:2011-02-20 12:41:57
28楼

有个问题需要弄清楚:如果楼主所说的输入为380/220V的控制变压器在输入220V端子输入电源而输出仍能获得额定的200VA,且初级380-220-0端绕组是同线径抽头绕制而成的,那么将输入侧当自藕变压器用的话,我认为380-220端绕组容量为200*(380-220)/220=145.45VA    而自藕变压器380-220端绕组容量为其额定容量S乘以(1-1/K)   其中K为380/220    所以可计算出S=345.45VA,即此时的变压器在输入侧220V端子是可以获得超过额定功率的输出.K越接近1超载的能力越大,极端情况下K=1即自藕变压器变成了和负载并联.

winter938

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发表于:2011-02-20 18:15:05
29楼
以上供参考                            

winter938

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发表于:2011-02-21 17:57:20
30楼
这个问题没人感兴趣吗?看看前面的讨论观点差异很大啊

第五纪冰川

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发表于:2011-02-22 10:33:35
31楼
看图说画

图1 :电源电压

图2:变压器副边电压
图3:副边和原边串接 顺串
图4 :反串
这个是BK100的变压器。假如36V端能够输出100VA功率(实际情况是副边几个电压是按一定功率分配的,总功率为100VA),图2 可以看到当原边电压为240V时,副边电压为40V,这个40V端当然可以有100VA功率输出。图3 可以看到,当原副边顺串后电压输出为280V,这个时候就是一个自耦变压器,那么这个40V端还能输出100VA功率吗? 当然!那么我们把负载接在这个280V两端,从小到大调大负载,那么这个负载能调到多大呢? 是100VA吗?显然不是,因为这个时候那个40V端还没有达到额定100VA呢!我们可以继续调大,直道这个40V端达到100VA为止。那么是多大呢?40V端能承受的电流是100/40=2.5A,2.5*280=700VA。
700VA好大呀,对! 就是700VA。
其中有100VA是由原边传送的功率,另外600VA就是由负载从电网吸取的。
其实我们拆开电冰箱稳压器就能看到,标示为500W功率,那个变压器是在是小呀,那能有500W,就是因为用了自耦变压器。
当然上面的推理过程很多不严谨的地方,如变压器原边电压应该是220V,并且还要考虑到副边的相位偏移等,但那些对得出结论每太大影响。

winter938

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发表于:2011-02-22 14:47:25
32楼
楼上:220V的绕组显然不可能象36V绕组做那么大的线径,用2.5*280=700VA是不妥当的.按我贴的图片可以看出负载一部分由N1-N2绕组电磁感应传递功率,一部分直接电传递过去的,所以I2为I12和I1之和.看你的图片已经可以用实物带负载测试了,看看是不是这样,(另建议用纯电阻负载并忽略非理想变压器器带来的误差)

第五纪冰川

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发表于:2011-02-22 16:44:25
33楼

先上图

 

输入电压242V,通过12V绕组反串降低13.2V,理论应该228V,实测224.5,差值为表误差、变压器变比误差、原副边的相位差、负载电流在变压器上的压降等造成。负载为750W电吹风,电流实测为4.12A(冷态启动),当吹风机稳定后电流稳定在4A左右 ,这个功率就是224.5*4=898W。

乖乖! 898W

就是898W!从100VA到898W!!!

测试时间:10分钟。

测试说明:本该用升压来测试根容易让人理解,可是我这里电压一直都很高,晚上都上250V,更找不到280V的负载,所以用降压,效果也是一样的。

芳季

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发表于:2011-02-22 22:10:02
34楼
回复内容:
对:winter938 关于这个问题没人感兴趣吗?看看前面的讨论观点差异很大啊 内容的回复:


我是感兴趣的。我在看啊。

winter938

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发表于:2011-02-22 22:55:45
35楼
33楼的实验我分析了一下.参见上面的图片,经过这几个实验相信不能轻易说100VA的变压器怎么接都只能输出100VA,其实严格说来很大一部分功率是通过电传导直接传递的并非变压器严格意义上的电磁感应传递.

芳季

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发表于:2011-02-22 23:17:56
36楼

上面的图我觉得有个问题。4安的电流,无论在变压器的那个部位产生都是过载的。或者说,不论如何合成都不能合成这么大的电流。

我同意一点的就是,变压器的铁心没有过载,是线圈过载。具体怎么把感觉写成式子……(我功底不好)

winter938

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发表于:2011-02-22 23:34:23
37楼
如果12V绕组按输出100VA设计那是可以承受8.33A的电流,所以没问题,铁心过载的问题是指铁心磁饱和和负载大小没有关系.所以我前面贴的针对LZ的问题的那张图强调了0-220绕组是按200VA设计的并且和220-380绕组是同线径的情况下才可以输出345.8VA

芳季

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发表于:2011-02-22 23:42:59
38楼
不要假设这个事情假设太多了会看乱的。事实是高压一个线径,低压一个线径的。

winter938

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发表于:2011-02-22 23:49:42
39楼
引用芳季 的回复内容:不要假设这个事情假设太多了会看乱的。事实是高压一个线径,低压一个线径的。



那你象33楼那样实验一下不就知道了?

wyb2866255

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发表于:2011-02-23 00:20:49
40楼

今天才重看此贴,对网友的提问作以答复:

1、26楼提的对,初次级电流写错了,应为电源电流I1 = 0.53A,负载电流I2=0.91A

2、27楼说的完全正确!

3、25楼提出:“引用<但实际上I2、I1是客观存在的(可见是A1、A2电流表示值)即电源电流I1 = 0.91A,负载电流I2=0.52A,故变压器此时功率仍=200W. >


我有个问题:这些电流都已经是变压器外面的事情了。充其量下图中红线部分和公共线等于最大电流。


是不是我还有不明白??”

回复:1)、图中红线标示的电流与公共线(即回0V线)的电流不等于最大电流,而且二者不等。

             2)、红线电流为次级负载电流,即I2=200 / 220=0.91A    初级电流 I1=200 / 380=0.53A            (P=200W时)

             3)、图中的 I1"为变压器220-0之间线圈流过的电流,即 I1" = I2 - I1=0.38A    (I1"与I1反相位。)

            4)、公共线(即回0V线)的电流为变压器初级电流,即I1 =I2-I1"= 0.53A        (P=200W时)

            5)、从功率角度看:P1=380 * I1 =200W     P2 =220 *I2 =200W


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