輸出特性滿足某特定要求的變壓器。這類變壓器的主要功能仍為向副邊輸送電能,但要輸出特性必須滿足負載要求或環境要求等。以下介紹幾種專用變壓器。

  礦用變壓器 是專用作礦井電源的電力變壓器,為適應礦井環境,外形設計低矮。在無爆炸危險的礦井中,可用油浸式,其上部無儲油櫃(而由油箱內留出部分空間以避免通氣孔阻塞時油箱承受過大的壓力),油箱的機械強度能承受0.11兆帕的壓力而不發生永久變形,進出引線用電纜接線盒,盒中灌註絕緣膠。在有爆炸危險的礦井中需用隔爆式幹式變壓器,箱殼全部結合而均按隔爆要求制作,能承受0.8兆帕的內部壓力,進出引線用電纜經絕緣套。100千伏安以上的變壓器,繞組絕緣通常為H級。

  電焊變壓器 作電焊電源用的變壓器。按焊接方式可分為弧焊變壓器和阻焊變壓器兩類。弧焊是通過電弧產生的熱量熔化焊件接頭處而實現焊接。為瞭保證焊接質量和電弧的穩定性,弧焊變壓器必須具有副邊電壓陡降外特性。方法是采用活動磁分路,以增強和改變漏磁通。阻焊是利用電流通過金屬接頭處的電阻產生熱量,並在接頭處施加壓力使金屬在該處焊接。阻焊時,副邊電路是導通的,因此需要的電壓較低,但電流很大,可在接觸處產生足夠的熱量進行焊接。這時副邊阻抗也比較穩定,它隻起限流作用,不要求電源有陡降的外特性。因此,阻焊變壓器是一種低電壓、大電流、低漏抗的特殊變壓器。

  電爐變壓器 專為各種電爐提供電源的變壓器。工業用電爐變壓器大致可分為三類:電阻爐變壓器、電弧爐變壓器和感應爐變壓器。電阻爐變壓器用於機械零件加熱、熱處理、粉末冶金燒結、有色金屬熔煉等的電阻爐和鹽浴爐。由於其發熱體的電阻太小,或者在升溫過程中發熱體電阻的變化太大,所以需要在爐子和電力網之間配備一臺電阻爐變壓器,以降低和調節電爐的輸入電壓。電弧爐變壓器用於鋼鐵冶煉給電弧爐供電的專用變壓器。容量大,結構復雜,技術要求較高。其副邊電壓低,一般從數十伏到數百伏,並要求能在較大范圍內調節,副邊電流往往達數千至數萬安。此外,在鋼鐵冶煉中,熔化期需要功率大,要求變壓器能在兩小時內有20%的過載能力。在煉鋼過程中,由於爐料的倒塌容易造成電極短路,所以電弧爐變壓器的原邊應串入限流電抗器,或使其具有較大的阻抗,以限制短路電流。電爐運行時還要求供電的變壓器能調節電壓。感應爐變壓器用於熔化黑色和有色金屬的感應爐,實質上是一臺特殊的電爐變壓器。感應爐分有鐵芯和無鐵芯兩種。有鐵芯感應爐是一種具有鐵芯及短路副繞組的變壓器。變壓器原繞組連接電源,副繞組實際上隻有一匝,它就是裝在熔化槽內的熔化金屬。當原繞組通有電流時,副繞組就產生感應電流,在槽中流通,從而發出熱量,使金屬熔化。

  整流變壓器 與整流器組成整流設備,以便從交流電源取得直流電能的變壓器。整流設備是現代工業企業最常用的直流電源,廣泛用於直流輸電、電力牽引、軋鋼、電鍍、電解等領域。整流變壓器的原邊接交流電力系統,稱網側;副邊接整流器,稱閥側。整流變壓器的結構原理和普通變壓器相同,但因其負載整流器與一般負載不同而有以下特點:①整流器各臂在一個周期內輪流導通,導通時間隻占一個周期一部分,所以流經整流臂的電流波形不是正弦波,而是接近於斷續的矩形波;原、副繞組中的電流波形也均為非正弦波。②與普通變壓器相比,整流變壓器的耐受短路電動力的能力必須嚴格符合要求。因此,如何使產品具有短路動穩定性是設計、制造中的重要課題。

  自耦變壓器 原繞組和副繞組間除瞭有磁的聯系外,還有電聯系的變壓器。比普通變壓器節省材料,體積小,占地少,投資和運行費用少,效率也較高。常用於連接不同電壓等級的電力系統。據此原理制成的自耦調壓器在實驗室中得到廣泛應用。自耦變壓器與普通變壓器的工作原理基本相同。附圖是單相自耦變壓器的原理接線圖。

單相自耦變壓器原理

  圖中的bc繞組稱為串聯繞組,cd繞組稱為公共繞組。從視在功率關系可看出,自耦變壓器傳輸的視在功率由兩部分組成。一部分為U2I1,它等於(U2I2/n),表示通過串聯繞組、利用電路直接傳輸到副邊的部分;另一部分為U2I,它等於U2I2(1-1/n),表示通過公共繞組利用電磁感應傳輸到副邊的部分。這裡n=N1/N2。變壓器的體積重量、鐵芯斷面積等都是由電磁感應傳輸的那部分額定視在功率(容量)決定的。