單相變壓器和三相變壓器的區別


在電氣工程中,**變壓器**是一種靜止的電氣機器,用於變換交流電壓的等級,即升壓和降壓,用於將電力從發電站傳輸到使用者點。

變壓器改變交流電壓的等級而不改變其頻率。變壓器的工作原理是互感。一個典型的變壓器由兩個繞組組成,一個是初級繞組,另一個是次級繞組。輸入電源連線到變壓器的初級繞組,而變換後的輸出則從次級繞組取出,負載也連線到次級繞組。

根據變壓器所使用的供電系統型別,變壓器可分為兩種型別,即:

  • 單相變壓器
  • 三相變壓器

本文旨在解釋單相變壓器和三相變壓器的區別。但在討論差異之前,瞭解單相和三相變壓器的基本細節是有益的。

什麼是單相變壓器?

一種僅包含一對變壓器線圈或繞組(即一個初級繞組和一個次級繞組)的變壓器,用於將單相交流電壓變換到所需的值,稱為**單相變壓器**。

圖-1顯示了典型單相變壓器的鐵芯和繞組佈置。連線到單相交流電源的單相變壓器繞組稱為初級繞組,連線負載的繞組稱為次級繞組。

單相變壓器通常用於各種應用,例如為農村地區的家庭負載供電(需求和成本較低),家用逆變器,焊接機,電視機和其他電子裝置中的電壓調節。

什麼是三相變壓器?

一種包含三對變壓器繞組並置於三段式鐵芯中的變壓器,其中每個部分包含一對初級繞組和次級繞組,用於升壓或降壓三相交流電壓,稱為**三相變壓器**。

圖-2顯示了典型芯式三相變壓器的示意圖。但是,三相變壓器也可以透過使用三個相同的單相變壓器來設計,這種型別的三相變壓器稱為**三臺變壓器組**。

三相變壓器廣泛用於電力系統中進行電力傳輸和分配。由於單個三相變壓器可以供電三個單相電路,因此它比單相變壓器更經濟。在實踐中,城市地區使用的大多數配電變壓器都是三相變壓器。此外,還有一些三相負載,例如三相感應電機、同步電機等,都是透過使用三相變壓器供電的。

單相變壓器和三相變壓器的區別

下表突出顯示了單相變壓器和三相變壓器之間的主要區別

引數單相變壓器三相變壓器
定義一種僅包含一對變壓器繞組(一個初級繞組和一個次級繞組)的變壓器,用於升壓或降壓單相交流電壓,稱為“單相變壓器”。一種具有三對變壓器繞組並佈置在三段式鐵芯中的變壓器,其中每個部分包含一對初級和次級繞組,用於將三相交流電壓變換到所需的值,稱為“三相變壓器”。
初級和次級繞組的數量單相變壓器只有一個初級繞組和一個次級繞組。三相變壓器有三個初級繞組和三個次級繞組。
輸入和輸出端子單相變壓器有兩個輸入端子和兩個輸出端子,即相線 (P) 和零線 (N)。對於三相變壓器,有三個輸入端子用於線纜,一個端子用於零線(取決於初級繞組連線型別),類似地,在輸出端,提供三個線端子和一個零線端子,零線端子的存在也取決於次級繞組連線型別。
尺寸單相變壓器的尺寸較小。三相變壓器的尺寸相對較大。
替代性單相變壓器不能用於供電三相負載。三相變壓器可用於供電單相和三相負載。
功率處理能力由於僅使用一組繞組,因此單相變壓器的功率處理能力較低。三相變壓器比單相變壓器可以處理更大的功率。
繞組配置只有一個初級繞組和一個次級繞組,因此在單相變壓器中不存在特定的繞組配置。根據三個初級繞組和三個次級繞組的連線方式,為三相變壓器定義了以下繞組配置:
  • 星形-星形 (Y-Y) 連線
  • 三角形-三角形 (Δ-Δ) 連線
  • 星形-三角形 (Y-Δ) 連線
  • 三角形-星形 (Δ-Y) 連線
設計單相變壓器的設計簡單。由於存在三個繞組,因此三相變壓器的設計相對複雜。
效率對於相同的額定值,單相變壓器的效率較低。與單相變壓器相比,三相變壓器的效率較高。
資本成本單相變壓器的初始成本較低。三相變壓器的初始成本相對高於單相變壓器。
經濟性從長期來看,單相變壓器的經濟性較差。三相變壓器功能強大,效能快速,使其從長期來看更具經濟性。
並聯執行單相變壓器的並聯執行比較困難。三相變壓器的並聯執行比單相變壓器更容易。
應用單相變壓器用於小型負載,例如為單相家庭負載(如水泵和照明等)供電,用於各種電子裝置(如電視機、手機充電器等)中的電壓調節,用於家用逆變器中的升壓等。三相變壓器用於為高功率單相和三相負載(如感應電機等)供電。還用於電力系統中的電力傳輸和分配。

結論

在本文中,我們討論了單相變壓器和三相變壓器之間所有顯著的差異。兩者都用於將交流電壓升壓或降壓到所需的值。單相變壓器和三相變壓器之間的一個主要區別是,單相變壓器僅包含一對繞組,而三相變壓器包含三對變壓器繞組。

更新時間: 2022年7月4日

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