变压器同极性端绕组处理方法

当变压器只有一个一次绕组和一个二次绕组时，它的极性对于变压器的运行没有任何影响。但当变压器有两个或两个以上的一次绕组和几个二次绕组时，使用中就必须注意它们的正确连接，即根据绕组的极性正确连接线路，不然轻则不能正常使用，重则烧毁变压器或用电设备。

1.同极性端的概念

如图8-72所示，变压器一次侧有两个相同的绕组，每个绕组的额定电压都是110V。若把变压器接到交流电压为220V的电源上使用，很显然，必须把两绕组串联，串联的方法有两种，一种是将接线端2和3连起来，接线端1和4之间接220V交流电压，如图8-73所示。此时两绕组中的感应电动势方向相同，合成电动势增大，由于感应电动势与电源电压反相，绕组的电流很小，这种连接为正向串联，是正确的。若像图8-74所示那样，把接线端2和4连接在一起，在接线端1和3之间接220V交流电压，此时两绕组中的感应电动势方向相反，相互抵消，铁心中无磁通产生，绕组中的合成感应电动势为零，220V电源电压全部加在只有很小直流电阻的一次绕组上，绕组中通过的电流很大，将会烧毁绕组，这种串联称为反向串联，是应该避免的。从上面分析可以看出，判断绕组端头电压极性，正确连接绕组是很重要的。为此，应引入同极性端的概念：当电流分别流入两个绕组时，产生的磁通方向相同，或者说当磁通发生变化时，两个绕组中产生的感应电动势方向相同，则把两绕组的流入电流端称为同极性端或同名端，用符号“·”标出。习惯上，一个绕组只标对应的一端即可。若电源电压为110V，两个一次绕组应并联，并联时只能将对应的同极性端连在一起，如图8-75所示，否则将会有烧毁绕组的危险。反过来如需将两个绕组串联时，应把两绕组的异极性端连在一起，剩下的两个接线端接电源。同理，二次绕组进行串联或并联时，也必须根据同极性端进行正确连接。若串联时接错，输出电压为0；并联时接错，将导致绕组烧毁。

图8-72 多绕组变压器

图8-73 正向串联

不管绕组的串联或并联，都必须分清绕组的同极性端。那么，对绕组同极性端又如何判断呢？下面分析绕组同极性端的判断方法。

2.绕组同极性端的判断

（1）观察法

图8-74 反向串联

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图8-75 绕组的并联

观察变压器一次侧、二次侧绕组的实际绕向，应用楞次定律、安培定则来进行判别。例如，变压器一次侧、二次侧绕组的实际绕向如图8-76所示。当合上电源开关S的一瞬间，一次绕组电流I₁产生主磁通Φ₁，在一次侧绕组产生自感电动势E₁，在二次侧绕组产生互感电动势E₂和感应电流I₂，用楞次定律可以确定E₁、E₂、I₁的实际方向，同时可以确定U₁、U₂的实际方向。这样可以判别出一次侧绕组A端与二次侧绕组a端电位都为正，即A、a是同名端；一次侧绕组X端与二次侧绕组x端电位为负，即X、x是同名端。

（2）实验法

图8-76 通过绕组实际绕向判定变压器同名端

当不知绕组的绕向时，可用直流法和交流法测定绕组的同极性端。

1）直流法。将变压器的两个绕组按图8-77所示连接，当开关S闭合瞬间，若电流表的指针正向偏转，则绕组A的1端和绕组B的3端为同极性端。这是因为当不断增大的电流流进绕组A的1端时，1端的感应电动势极性为“+”，而电流表正向偏转，说明绕组B的3端此时也为“+”，所以1、3端为同极性端。如电流表的指针反向偏转，则绕组A的1端和绕组B的4端为同极性端。

2）交流法。把变压器两绕组的任意两端连在一起（如2端和4端），在其中一个绕组（如A）上接上一个较低的交流电压，如图8-78所示。再用交流电压表分别测量U₁₂、U₁₃、U₃₄，若U13等于U₁₂与U₃₄之差，则1端和3端为同极性端；若U₁₃等于U₁₂与U₃₄之和，则1端和3端为异极性端（即1端和4端为同极性端）。

图8-77 直流法

图8-78 交流法