主线圈和辅助线圈在同一铁芯上,它们的匝数不同,因此在输入端和输出端分别产生不同的电压。输入端的电压称为原边电压,输出端的电压称为副边电压。根据电压转换的方向,单相变压器可以是升压变压器或降压变压器。如果副边电压高于原边电压,则为升压变压器;如果副边电压低于原边电压,则为降压变压器。
单相变压器具有结构简单、体积小、成本低的特点,适合用于低功率应用,如家庭电器、电气设备、照明设备等。与三相变压器相比,单相变压器的功率较低,效率也较低。
单相变压器变损是否低?在以前关于介绍单相变压器及单相供电技术的论文中,认为单相变压器比同容量的三相变压器空载损耗小、节能,并且变损低。有的论文列举出的应用实例,提到改造具有的经济效益时,用D10、D11甚至D12系列的变压器和同容量的S9系列变压器进行比较,例如提到同容量的D11单相变压器比S9三相变压器空载损耗降低得多,因此认为单相变压器比三相变压器运行更经济,其实这是个误解。举例时忽略了两者之间的技术层次上的差异,根据JB/T3837-1996《变压器类产品型号编制办法》,对变压器型号的编序的性能水平做了规定,凡大一号的性能参数要提高到一个新水平。例如D10系列变压器是根据S10变压器参数设计的,论证D10或者D11等系列变压器的降低损耗的效果时,应选取同型号的S10或S11变压器进行比较,选取S9系列变压器作为参照物其实是不公平的。
单相供电方式是否线损低?根据电路原理,同样的距离输送同样的功率P ,功率因数为1,三相供电方式与单相供电方式的线路损失如下。假设使用同截面的导线,导线电阻为R。单相变压器两线方式供电,输送功率P 时,相线、中性线中电流为I ,产生的线路损失为 P 单损 = 2I^2R。三相变压器三相四线方式供电,输送功率P时,线路中相电流为I /3,理想状态下中性线无电流,相线 P 相损 =(I/3)2R = I2R/9。
本方式下线路损失为P三损 = 3×(I /3)2R = I2R/3。通过计算可见,三相供电方式的线路损失是的,单相供电的方式比三线制的损耗高6倍。由此可见,单相供电方式在与三相供电方式在降低线路损失方面并无优势。