单相变压器和三相变压器的区别

在电气工程中，**变压器**是一种静止的电气机器，用于变换交流电压的等级，即升压和降压，用于将电力从发电站传输到用户点。

变压器改变交流电压的等级而不改变其频率。变压器的工作原理是互感。一个典型的变压器由两个绕组组成，一个是初级绕组，另一个是次级绕组。输入电源连接到变压器的初级绕组，而变换后的输出则从次级绕组取出，负载也连接到次级绕组。

根据变压器所使用的供电系统类型，变压器可分为两种类型，即：

  • 单相变压器
  • 三相变压器

本文旨在解释单相变压器和三相变压器的区别。但在讨论差异之前，了解单相和三相变压器的基本细节是有益的。

什么是单相变压器？

一种仅包含一对变压器线圈或绕组（即一个初级绕组和一个次级绕组）的变压器，用于将单相交流电压变换到所需的值，称为**单相变压器**。

图-1显示了典型单相变压器的铁芯和绕组布置。连接到单相交流电源的单相变压器绕组称为初级绕组，连接负载的绕组称为次级绕组。

单相变压器通常用于各种应用，例如为农村地区的家庭负载供电（需求和成本较低），家用逆变器，焊接机，电视机和其他电子设备中的电压调节。

什么是三相变压器？

一种包含三对变压器绕组并置于三段式铁芯中的变压器，其中每个部分包含一对初级绕组和次级绕组，用于升压或降压三相交流电压，称为**三相变压器**。

图-2显示了典型芯式三相变压器的示意图。但是，三相变压器也可以通过使用三个相同的单相变压器来设计，这种类型的三相变压器称为**三台变压器组**。

三相变压器广泛用于电力系统中进行电力传输和分配。由于单个三相变压器可以供电三个单相电路，因此它比单相变压器更经济。在实践中，城市地区使用的大多数配电变压器都是三相变压器。此外，还有一些三相负载，例如三相感应电机、同步电机等，都是通过使用三相变压器供电的。

单相变压器和三相变压器的区别

下表突出显示了单相变压器和三相变压器之间的主要区别

参数单相变压器三相变压器
定义一种仅包含一对变压器绕组（一个初级绕组和一个次级绕组）的变压器，用于升压或降压单相交流电压，称为“单相变压器”。一种具有三对变压器绕组并布置在三段式铁芯中的变压器，其中每个部分包含一对初级和次级绕组，用于将三相交流电压变换到所需的值，称为“三相变压器”。
初级和次级绕组的数量单相变压器只有一个初级绕组和一个次级绕组。三相变压器有三个初级绕组和三个次级绕组。
输入和输出端子单相变压器有两个输入端子和两个输出端子，即相线 (P) 和零线 (N)。对于三相变压器，有三个输入端子用于线缆，一个端子用于零线（取决于初级绕组连接类型），类似地，在输出端，提供三个线端子和一个零线端子，零线端子的存在也取决于次级绕组连接类型。
尺寸单相变压器的尺寸较小。三相变压器的尺寸相对较大。
替代性单相变压器不能用于供电三相负载。三相变压器可用于供电单相和三相负载。
功率处理能力由于仅使用一组绕组，因此单相变压器的功率处理能力较低。三相变压器比单相变压器可以处理更大的功率。
绕组配置只有一个初级绕组和一个次级绕组，因此在单相变压器中不存在特定的绕组配置。根据三个初级绕组和三个次级绕组的连接方式，为三相变压器定义了以下绕组配置：
  • 星形-星形 (Y-Y) 连接
  • 三角形-三角形 (Δ-Δ) 连接
  • 星形-三角形 (Y-Δ) 连接
  • 三角形-星形 (Δ-Y) 连接
设计单相变压器的设计简单。由于存在三个绕组，因此三相变压器的设计相对复杂。
效率对于相同的额定值，单相变压器的效率较低。与单相变压器相比，三相变压器的效率较高。
资本成本单相变压器的初始成本较低。三相变压器的初始成本相对高于单相变压器。
经济性从长期来看，单相变压器的经济性较差。三相变压器功能强大，性能快速，使其从长期来看更具经济性。
并联运行单相变压器的并联运行比较困难。三相变压器的并联运行比单相变压器更容易。
应用单相变压器用于小型负载，例如为单相家庭负载（如水泵和照明等）供电，用于各种电子设备（如电视机、手机充电器等）中的电压调节，用于家用逆变器中的升压等。三相变压器用于为高功率单相和三相负载（如感应电机等）供电。还用于电力系统中的电力传输和分配。

结论

在本文中，我们讨论了单相变压器和三相变压器之间所有显著的差异。两者都用于将交流电压升压或降压到所需的值。单相变压器和三相变压器之间的一个主要区别是，单相变压器仅包含一对绕组，而三相变压器包含三对变压器绕组。

更新时间： 2022年7月4日

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