绕组配置

具有多个次级的变压器

变压器是用途非常广泛的设备。互感器之间能量传输的基本概念在单个初级线圈和单个次级线圈之间非常有用，但变压器不必仅由两组绕组制成。考虑这个变压器电路：

具有多个次级的变压器提供多个输出电压。

在这里，三个电感线圈共享一个公共磁芯，将它们磁性“耦合”或“链接”在一起。单对互感器的绕组匝数比和电压比的关系在这里对于多对线圈仍然适用。

完全可以组装一个变压器，如上述（一个初级绕组，两个次级绕组），其中一个次级绕组为降压，另一个为升压。

事实上，这种变压器设计在真空管电源电路中是很常见的，它需要为电子管的灯丝提供低电压（通常为 6 或 12 伏）和为管板提供高电压（数百伏）。额定初级电压为 110 伏交流电。

这种变压器不仅可以产生完全不同大小的电压和电流，而且所有电路都相互电隔离。

具有六个绕组、一个初级和五个次级的多绕组变压器的照片。

上图中的变压器旨在提供使用真空管的电子系统所需的高低压。为真空管的灯丝供电需要低电压，而需要高电压来产生每个管子的极板和阴极元件之间的电位差。

一个带有多个绕组的变压器足以从单个 115 V 电源提供所有必要的电压电平。该变压器的电线（其中 15 根！）未在照片中显示，因此被隐藏起来。

如果次级电路之间的电气隔离不是很重要，可以通过在其长度上的多个点“抽头”单个次级绕组来获得类似的效果，如下图所示。

单个抽头次级提供多种电压。

多极开关变压器

分接头只不过是在两端之间的绕组上的某个点进行的电线连接。毫不奇怪，普通变压器的绕组匝数/电压幅度关系适用于绕组的所有抽头段。可以利用这一事实来生产具有多种比率的变压器：

使用开关选择多个可能电压之一的抽头次级。

可变变压器

进一步承载绕组抽头的概念，我们最终得到了一个“可变变压器”，其中滑动触点沿着暴露的次级绕组的长度移动，能够在其长度的任何点与其连接。效果相当于绕组的每一匝都有一个绕组抽头，每个抽头位置都有一个带极的开关：

次级上的滑动触点不断改变次级电压。

可变变压器的一个消费应用是模型列车组的速度控制，尤其是 1950 年代和 1960 年代的列车组。这些变压器本质上是降压装置，从次级绕组获得的最高电压远低于 110 至 120 伏交流电的初级电压。

可变扫描触点提供了一种简单的电压控制方法，功耗很少，比使用可变电阻器的控制更有效！

在大型工业电力变压器设计中使用移动滑动触点太不切实际，但多极开关和绕组抽头常用于电压调节。电力系统需要定期进行调整，以适应几个月或几年内负载的变化，而这些开关电路提供了一种方便的手段。

通常，此类“抽头开关”并非设计用于处理满载电流，而必须仅在变压器断电（无电）时启动。

自耦变压器

看看我们如何分接任何变压器绕组以获得等效于多个绕组（尽管它们之间失去了电气隔离），应该可以完全放弃电气隔离并从单个绕组构建变压器是有道理的。这确实是可能的，由此产生的设备称为自耦变压器 :

这款自耦变压器通过单抽头绕组提高电压，节省铜材，牺牲隔离度。

上面描述的自耦变压器执行升压功能。降压自耦变压器如下图所示。

这款自耦变压器通过一个省铜的抽头绕组降低电压。

自耦变压器广泛用于需要稍微提升或降低负载电压的应用。

使用普通（隔离）变压器的替代方案是，要么为工作提供合适的初级/次级绕组比，要么使用降压配置，次级绕组连接在串联辅助（“升压”）或串联-反对（“反抗”）时尚。

给出了初级、次级和负载电压来说明这是如何工作的。

自耦变压器配置

一是“升压”配置。在下图中，次级线圈的极性是定向的，因此其电压直接加到初级电压上。

普通变压器作为自耦变压器接线以提高线路电压。

接下来是“bucking”配置。在下图中，次级线圈的极性定向为使其电压直接从初级电压中减去：

普通变压器作为自耦变压器接线以降低线路电压。

自耦变压器的主要优点是只需一个绕组即可获得相同的升压或降压功能，与具有初级和次级绕组的常规（隔离）变压器相比，制造起来更便宜、更轻便。

自耦自耦变压器

与普通变压器一样，可以对自耦变压器绕组进行抽头以提供比率变化。此外，它们可以通过滑动触点连续可变，以便在沿绕组长度的任何点轻敲绕组。

后一种配置非常受欢迎，因此赢得了自己的名字：Variac . （下图）

自耦变压器是带有滑动水龙头的自耦变压器。

用于台式的小型自耦变压器是电子实验人员常用的设备，只需简单地转动旋钮，就可以通过广泛、精细的控制来降低（或有时也提高）家用交流电压。

评论：

• 变压器可以配备的不仅仅是单个初级和单个次级绕组对。这允许在同一设备中实现多个升压和/或降压比。
• 变压器绕组也可以“分接”：即在许多点相交以将单个绕组分割成多个部分。
• 可变变压器可以通过提供一个可移动的臂来制造，该臂扫过绕组的长度，在沿其长度的任何点与绕组接触。当然，在手臂扫过的区域，绕组必须是裸露的（没有绝缘层）。
• 自耦变压器是单个抽头电感线圈，用于像变压器一样升高或降低电压，但不提供电气隔离。
• 一个自变量 是一个可变自耦变压器。

相关工作表：

• 自耦变压器工作表