自耦变压器和隔离变压器是变压器的两种不同的形式.它们有相同和不同之处.不任何种变压器,它们都是利用线圈中交变磁场和交变电流间的一种能量的转换来变换电压的.也就是讲,自耦变压器和隔离变压器的工作原理是相同的.
今天我们具体讲一讲自耦变压器和隔离变压器的区别:
一.线圈结构的不同
自耦变压器的原边线圈和副边线圈是共用的一个线圈.副边电压输出利用的是线圈的自感而产生的一个电压.输出电压的大小是根据线圈公共输出部分的匝数与线圈总匝数的比例来计算的.与隔离变压器的计算相同.换句话说,如果是三相自耦变压器,每相只有一个线圈,总共有三个线圈.而隔离变压器的原边线圈和副边线圈是彼此独立的.副边的电压输出是利用线圈之间的互感而产生的.输出电压的大小同样是根据原副边间线圈的匝数比来计算的.所以,如果是三相的隔离变压器,它则有六个线圈,每相上两个线圈以内外套装的形式结合成一个整体.
二.线圈的联接方式的不同
自耦变压器每相上的原边线圈和副边线圈实际上是一个线圈,它的联接方式有“Y”和”△”接法。“Y”即把原副边线圈的公共点都连在一起，作为一个公共的中性点，也就是我们常讲的零线。每相线圈中间抽出的抽头则是变压器的输出端。而线圈另一个端点就是变压器的的输入端。这种自耦变压器实际上能输出两种不同的电压。也就是“Y”形接法的变压器能输出两种不同的电压。正如我们常讲的三相380V和单相220V一样。火线与火线之间的电压为线电压，而火线与零线间的电压为相电压。线电压是相电压的1.732倍。由于联接点的不同输出的电压则不同.这是自耦变压器的一种特性,也是”Y”接变压器的特性.自耦变压器也有”△”接法.也叫延边三角形.但是在自耦变压器器中往往只有一种联接方式存在.而隔离变压器由于原副线圈是彼此独立的,所以它允许原边线圈与副边线圈的联接方式可以是相同的也可以是不同的.如原边线圈是”△”,而副边线圈是”Y”还可以是”△”,原边线圈是”Y”,而副边线圈是”△”还可以是”Y”,而且根据线圈相位的不同,可以延伸出几十种不同的联接方式.当然,不管是自耦变压器还是隔离变压器,”△”接法是没有中性线的.如果隔离变压器的副边线圈为”△”,那么它只能输出一种电压来供负载使用.不及”Y”变压器联接方式方便.一般用于阻性或是感性的三相平衡负载不需要中性线的场合使用.
三.运行方式不同
自耦变压器运行中,输入侧与输出侧既有电的联系又有磁的联系.为什么这样讲,是因为,公共部分的输出电压是线圈的自身自感产生的感生电压.是利用线圈中在交变磁场而产生的感生电流来实现感生电压的.另一方面由于自耦变压器的原边线圈和副边线圈本身就是一个线圈,工作中输入与输出侧就是直接连在一起的,只是输出电压有了变化而已.所以自耦变压器运行中既存在电的联系又存在磁的联系.在三相四线制的电网中,人体不小心触摸到自耦变压器的任意非中性线输出端都会有触电的危险.
而隔离变压器运行中,因为原边线圈和副边线圈不是相通的,而是彼此独立的,因而隔离变压器运行中只磁的联系而没有电的联系.运行中,人体不小心触摸到隔离变压器输出的单个端时,一般是不会触危险存在.是因为隔离变压器输入与输出不彼此隔离的,互不通的.它实际起到了一个隔离的作用.所以,隔离变压器还有一个别称—安全变压器.(只能是在一定程度上较自耦变压器对人体安全)
四.阻抗电压和短路电流的不同
第四项是个较为专业的参数.两种变压器的特有结构形式有关.自耦变压器的原边和副边线圈共用,所以线圈的辐向厚度小,因此阻抗电压低,而隔离变压器原副边彼此独立,线圈的层数多,辐向厚度大,阻抗电压较自耦变压器高.由于阻抗电压的不同.两种变压器在副边短路时线圈的短路电流则大相径庭,自耦变压器中的短路电流较隔离变压器中的短路电流大得多,(指在相的同的短路电压的情况下)该电流对线圈的损害在两种变压器中也就不同了.也就是相同容量的自耦变压器和隔离变压器发生副边短路时,自耦变压器线圈要承受的短路电流较隔离变压器大得多.所以,自耦变压器抗击短路的能力就较隔离变压器差.在副边短路故障中损坏率高.同时,自耦变压器由于辐向厚度小,运行中漏磁相对隔离变压器小,所以对铁芯的要求较隔离变压器低,换句话说就是同种片材,在自耦变压器中铁芯的磁通密度取值可以较隔离变压器高一些.
五.在提高电源质量功能上的不同
自耦变压器原副边是直通的,原边电网中的干扰就会直接加给变压器的负载,与此同时,负载产生的干扰也会原原本本反加给原边电网去干扰其它同一电网中的负载设备.无益于电网电源质量的优化.而隔离变压器则不同,原边电网中的干扰由于线圈本身的阻碍交变电流变化的特性而被衰减一部分或隔离了一部分,从而加给副边负载的干扰就较自耦变压器少.同理,副边负载产生的干扰也会被变压器衰减或隔离一部分,不至于使公共电网中的干扰越来越多,起到了净化电网的作用.也就是隔离了干扰的作用.这个作用的大小与干扰的频率有关.
六.体积上和成本上的不同
由以上的第一项可知,自耦变压器在体积上较隔离变压器要小.重量也轻.相应有制造成本也就低于相同容量的隔离变压器.同时,第四项中讲到,自耦变压器对铁芯要求较隔离变压器低,所以相同容量的两种变压器,自耦变压器的铁芯截面较隔离变压器的铁芯截面可以小一些.对铁芯的利用上,自耦变压器要高于隔离变压器.
由于自耦变压器不任在铁芯耗材上还是在导线耗材都比隔离变压器少,所以,自耦变压器变压器制造成本比隔离变压器要低,体积和重量都较隔离变压器小,运输也方便.而隔离变压器则是在一些安全等级要求高而对电源波形质量要求高的场合使用.