控制变压器操作、选择和尺寸考虑

　　控制变压器在将高电压转换为低电压、更安全电压方面至关重要，可控制各种设备，如接触器和电机起动器。控制变压器中的双电压连接通常为 240 至 480 伏，用于工业用途，可提供灵活性。浪涌电流（启动过程中的暂时电流激增）是一个关键考虑因素。控制变压器必须处理这种高浪涌电流而不影响次级电压，确保设备正常运行。密封电流（表示变压器在正常运行期间的额定容量）也很重要。选择合适的控制变压器需要评估浪涌电流和密封电流要求，并将它们与变压器的规格相匹配。
　　控制变压器用于将较高电压转换为较低、更安全的电压，以控制电气设备。例如，可以通过连接到 24 伏电源的按钮打开和关闭 480 伏电机，24 伏电源是电压为 480 伏的控制变压器的二次电压。24 伏电路造成的危险远低于 480 伏电路。控制变压器提供电力来操作接触器、电机起动器、指示灯、电磁阀和其他用于控制电气设备的设备。
　　双电压连接
　　控制设备的功率要求通常很小。因此，控制变压器的 KVA 额定值较小 - 很少达到 1 KVA。图 1 显示了典型的控制变压器。在大多数控制变压器中，H 绕组是双电压 - 通常为 240 x 480（用于工业应用）和 120 x 240（用于住宅应用）。X 绕组通常为 120 伏（用于工业应用）和 24 伏（用于住宅应用）。
　　X 绕组连接的布置允许通过在端子之间简单地连接跳线来改变电压。较低电压的连接涉及在 X1 和 X3 端子之间连接跳线，在 X2 和 X4 端子之间连接另一个跳线。这将使 X 绕组并联以获得两个电压中较低的电压。通过使用相同的两个跳线并将它们都连接到 X2 和 X3 端子之间，绕组串联以获得更高的电压。
　　浪涌电流
　　欧姆定律 要求，电阻两端的电压降必须随着流过电阻的电流的增加而增加。由于次级变压器绕组电阻两端的电压降，负载越大，次级电压越小。请记住，电感器具有低电阻；其对电流的大部分阻碍来自线圈中感应的 CEMF。该 CEMF 需要很短的时间才能形成，并且在 CEMF 足够强以抵抗施加的电压之前，几乎没有阻碍电流流动的因素。在控制变压器为电感负载供电的情况下，该浪涌电流可能比设备的正常工作电流或密封电流高出十倍。由于控制变压器容量小，并且它们供电的大多数设备（例如，电动机起动线圈、继电器线圈和电磁阀）都是电感性的，因此需要特殊设计以使变压器能够 提供此类电感负载所需的高浪涌电流。控制变压器必须能够提供这种高浪涌电流，并且不允许次级电压降至其额定值的 85% 以下，否则可能没有足够的电压来操作设备。
　　密封电流
　　控制变压器的额定功率以 VA 为单位，用于密封电流。例如，250 VA 240 – 120 控制变压器可以提供 250 VA 的正常或密封功率，相当于 120 伏特时的 2.08 安培，但也可以在短时间内提供 18 安培的浪涌电流，而不会出现过大的电压降。重要的是要了解，这种浪涌电流只会持续很短的时间 - 可能只有 30 到 50 毫秒。提供的浪涌电流量决定了次级绕组上的电压降，从而决定了输出电压。例如，变压器可以在次级电压保持在标称值的 90% 时提供 200 VA，在次级电压保持在标称值的 85% 时提供 260 VA。如果变压器可以提供所需的密封电流，但浪涌电流额定值太小，则次级电压降可能太大，并且可能没有足够的电压来操作负载。
　　选择合适控制变压器的四个步骤
　　要选择合适尺寸的控制变压器，必须考虑两种电流类型：浪涌电流和密封电流。浪涌容量不足会导致电压过低；密封或工作电流额定值过低会导致变压器过热和过早失效。使用以下四个步骤确定适合负载的控制变压器尺寸：
　　1. 从制造商的数据表中，找到所有将同时打开的设备的浪涌 VA 额定值。然后，将它们相加，以计算所需的浪涌 VA。这意味着所有电感负载、指示灯和其他非电感负载。
　　2. 确定当需要浪涌 VA 量时所有已开启的设备的工作 VA。此正常工作 VA 和同时开启的所有负载的浪涌 VA 之和为总浪涌电流。
　　3. 使用控制变压器规格表，找到具有足够浪涌 VA 容量的控制变压器，以满足步骤 2 中计算的总浪涌 VA。大多数变压器都列出了 90% 的次级电压浪涌 VA 额定值，这意味着变压器可以提供列出的浪涌 VA 值并将次级电压保持在标称值的至少 90%。
　　4. 计算所有同时开启的设备的工作 VA，然后确保该值小于您在步骤 3 中选择的变压器的密封或工作 VA 额定值。在大多数情况下，变压器将具有足够的容量，但如果有许多设备（例如指示灯和其他控制设备）始终处于开启状态，则即使浪涌 VA 足够高，密封 VA 额定值也可能不够高。所选变压器必须能够提供工作 VA，因此，其浪涌 VA 额定值可能远高于要求。
　　考虑这个例子： 一个 2 号电机起动器的浪涌 VA 为 240，工作 VA 为 29。当启动器打开时，消耗 20 VA 的指示灯也会亮起。需要多大尺寸的控制变压器？所需的浪涌 VA 是电机起动器浪涌 240 VA 与 260 VA 指示灯的 20 VA 之和。
　　工作 VA 是电机起动器工作 VA 29 和指示灯 20 VA 的总和，即 49 VA。50 VA 控制变压器的密封 VA 额定值为 50，浪涌 VA 为 179，而 75 VA 变压器的密封 VA 为 75，浪涌 VA 额定值为 283。正确的选择是 75 VA 变压器，因为它既可以提供所需的浪涌，也可以提供所需的工作 VA。