at变压器工作原理

问题描述

精选答案

AT供电方式又称为自耦变压器供电方式。自耦变压器（Auto-Transformer）是一种电力变压器，它并接与接触网、钢轨和正馈线之中。这种方式由接触网、钢轨、正馈线和自耦变压器组成供电回路，并在接触网和正馈线之间每隔10-15公里并入一台自耦变压器，其中心抽头与钢轨连接，正馈线与接触悬挂同杆架设，架设于接触网支柱的田野侧。在AT牵引变电所中，牵引变压器将110千伏三相电降压成单相55千伏，则钢轨与接触网间的电压正好是自耦变压器两端的电压的一半即27.5千伏。

AT线圈两端分别接到接触网(T)和正馈线(AF)上，其中点抽头与钢轨(R)相接，AF与T架设在同一支柱上。牵引变压器的次边以55kV，在供电臂上并接AT。AT两半线圈匝数n1＝n2，即原、次边变比为2：1，使供给接触网上的电压仍按27．5kV馈出。

设机车取流为I，则AT原边电流为I／2，即牵引变压器次边为机车取流的一半。由于接在T与R间和AF与R间的AT两半线圈是电压相等的，在理想情况下，T与AF中流过的电流大小相等，方向相反，正馈线如同BT方式中的回流线作用一样，因此可以对通信明线的影响进行有效地防护。

AT方式与BT方式相比，在机车取流相同情况下，从变电所至最靠近机车的AT间，接触网与正馈线上电流只有机车电流的一半，对通信明线干扰将大大减弱。另外，在机车取流的两个AT间的区段内，机车电流总是由左右两侧接触网双边供给，方向相反，对通信明线的干扰互相抵消，因此具有更好的防护效果。

应当指出，实际上AT供电回路中的电流分布是非常复杂的。电力机车在任意一个AT区间取流时，除相邻的两个AT供给电流外，供电臂上其它的AT也要向该机车供给部分电流。机车电流通过该供电臂中所有AT的正馈线和钢轨之间的线圈与钢轨——大地形成的链形电路返回变电所，这种电流分布用一般的方法来计算将十分困难，通常都采用电子计算机计算。

实际的AT供电方式往往还增加一根接地保护线PW。在AT处，保护线与接触悬挂金属支座或双重绝缘子中部相连，并与钢轨连接，在自动闭塞区段则与轨道电路中的信号扼流线圈中点相连。保护线电位一般在500V以下，正常情况下不流过牵引电流。当绝缘子发生闪络时，短路电流可通过保护线作回路而不经信号轨道电路．提高了信号电路工作的可靠性。保护线又是随接触网支柱架空悬挂的，相当于架空地线，对接触网起屏蔽作用，减小对架空通信线的干扰，同时也起到避雷线的作用，通过放电器G入地。在钢轨对地泄漏电阻和机车取流较大的情况下，为降低钢轨电位，还可在AT区段中部加横向连接线CPW，将钢轨与保护线并接。

AT并联于牵引网中，克服了BT串入网中BT分段的缺陷，使供电电压成倍提高，牵引网阻抗小，供电距离长（改为直接供电方式的170%-200%），网上压损和能损都小，是一种适于高速、重载等大电流牵引的供电方式。

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工作原理

1.交流电源输入经整流滤波成直流;

2.通过高频pWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;

3.开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;

4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制pWM占空比，以达到稳定输出的目的;

交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西，过滤掉电网上的干扰，同时也过滤掉电源对电网的干扰;

在功率相同时，开关频率越高，开关变压器的体积就越小，但对开关管的要求就越高;

开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头，以得到需要的输出;

一般还应该增加一些保护电路，比如空载、短路等保护，否则可能会烧毁开关电源;