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图2-14 自耦调压器电路原理
若自耦变压器的抽头做成可滑动触点，则可以构成一个电压可调的自耦变压器，通常也叫自耦调压器，其电路原理如图2-14所示。它的铁心做成圆环形，将绕组均匀地绕在上面，滑动接触点一般用碳刷构成。触头与手柄相连，可以根据需要旋转手柄以改变输出电压。
自耦变压器使用时的注意事项：
1）在接通电源前，应将滑动触头旋到零位，以免突然出现过高电压。接通电源后应慢慢地转动调压手柄，将电压调到所需要的数值。
2）输入、输出边不得接错，电源不准接在滑动触头侧，否则会引起短路事故。 3）一、二次绕组之间有电的直接联系，当一次侧过电压时，必然导致二次侧严重过电压，存在高低压窜边的潜在危险， 因此运行时一、二次侧都需装设避雷器，以防高压侧产生过电压时引起低压绕组绝缘的损坏。
（2）仪用互感器
仪用互感器是一种用于测量的专用设备，在许多自动控制系统中用来检测信号。仪用互感器分为电流互感器和电压互感器两种，它们的作用原理与变压器相同。
使用互感器测量的目的一是为了工作人员和仪表的的安全， 将测量回路与高压电网隔离；二是可以使用小量程的电流表、 电压表分别测量大电流和高电压。
1）电压互感器
图2-15所示为电压互感器的原理图。电压互感器的一次侧直接并联在被测的高压电路上，二次侧接电压表或功率表的电压线圈。其结构特点是原边绕组匝数很多，副边绕组匝数很少。 由于电压表或功率表的电压线圈内阻抗很大，因而电压互感器实际上相当于一台二次侧处于空载状态的特殊降压变压器。
图2-15 电压互感器的原理图
电压互感器使用注意事项：
①电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器正常运行时接近空载，因而若二次侧
短路，则会产生很大的短路电流， 烧毁绕组。
②为安全起见，电压互感器二次绕组连同铁心一起必须可靠接地，否则万一高、低压绕组间的绝缘损坏，低压绕组和测量仪表对地将出现高电压。
③电压互感器的二次侧不宜接过多的仪表，以免电流过大影响互感器的测量精度。 2）电流互感器
电流互感器的结构如图2-16所示。电流互感器的一次绕组的匝数较少， 一般只有一匝到几匝，用粗导线绕制，使用时串联在被测电路中， 流过被测电流。二次绕组匝数很多，用较细的导线绕制而成。 一般接电流表或功率表的电流线圈，它的阻抗很小，负载近似为零。根据变压器的变比公式可知：
N I1?2I2?KiI2N1
其中,Ki称为电流互感器的额定电流比，标在电流互感器的铭牌上。 在电流互感器中，二次绕组电流与电流比的乘积等于一次绕组电流(即被测电流)。在实际应用中， 与电流互感器配套使用的电流表中的电流已换算成一次绕组的电流，可以直接读出测量数据，不必再进行换算。
图2-16 电流互感器原理图
电流互感器使用注意事项：
①使用过程中电流互感器的副边不允许开路。因为二次绕组开路时，互感器处于空载运行状态，此时一次绕组中流过的被测电流全部为励磁电流，使铁心中的磁通急剧增大，造成铁心过热，烧坏绕组。同时二次绕组匝数多，将感应出很高的电压，危及测量人员和设备安全。
②电流互感器工作时，副边电路中检修或拆装仪表时，必须先使副绕组短路，并在副边电路中不允许安装保险丝等保护设备。
③电流互感器的铁心、外壳和二次绕组必须同时可靠接地，以防止绝缘击穿后，高电压危及人员和设备安全。
4. 汽车用变压器
在汽车点火系中，用于点燃混合气体的是点火线圈。从原理上来说，点火线圈是一个自耦式变压器，作用是将蓄电池提供的低压电转变为能够击穿火花塞间隙的高压电。简单来说，我们可以把点火线圈看成是一种特殊的脉冲变压器，能够将12V的低电压转换成25000V或更高的电压。汽车用变压器可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。
（1）开磁路点火线圈
开磁路点火线圈分为两接线柱式和三接线柱式。两接线柱式点火线圈的低压接柱上有“+” 、“－”标记。三接柱式点火线圈在外壳上多了一个附加电阻，因而增加了一个接线柱，如图2-17所示。
图2-17 开磁路点火线圈的结构和原理图 （a）两接线柱式 (b)三接线柱式
点火线圈结构由初级绕组、次级绕组、铁心、高低压接线柱、附加电阻等组成。两个绕组都绕在同一个铁心上，次级绕组在内，初级绕组在外。次级绕组的匝数大于初级绕组的匝数。点火线圈的工作原理是当初级线圈接通电源时，随着电流的增长在线圈周围产生一个很强的磁场，铁心储存了磁场能；当开关装置使初级线圈电路断开时，电流突变在初级线圈中产生自感电动势，约200--300V；由于电磁感应，在次级绕组中会产生感应电动势，其值取决于两线圈的匝数比，该电压值约为12000--21000V之间。初级线圈的磁场消失速度越快，电流断开瞬间的电流越大，两个线圈的匝比越大，则次级线圈感应出来的电压越高。此电压加在火花塞电极两端，如果该电压达到一定的数值，足以击穿火花塞之间的混合气，就可产生电火花，点燃混合气，让汽车发动机工作。
附加电阻是一个热敏电阻，它的阻值具有随着电阻自身温度的升高而增加，随着温度的降低而减小的特性。
发动机转速低时，由于配合工作的触点闭合时间长，使初级电流增加，即流过附加电阻的电流增加，附加电阻的温度随之升高，阻值加大，这就使初级电流下降，限制了初级电流的增加，使点火线圈不至于过热。
当发动机转速升高时，由于配合工作的触点闭合时间变短，附加电阻使初级电流下降，从而电阻阻值减少，使初级电流下降较少，避免了高速时发生断火现象。
开磁路点火线圈存在以下缺点：由于磁路开放，漏磁通较大，转换效率低，能量转换率低；且绝缘硅油会挥发、溢出，造成绝缘性能下降，容易击穿；开磁路点火线圈体积较大。 （2）闭磁路点火线圈
由于开磁路点火线圈存在上述缺点，不能满足点火系统的发展要求，因此，性能更优良的闭磁路点火线圈应运而生。
闭磁路点火线圈采用“日”字形或“口”字形铁心，使初级绕组在铁心中产生的磁通形成闭合回路，因为磁路磁阻减小，漏磁少，损失能量少，有效地提高了次级电压。闭磁路式点火线圈能量变换效率高，较高的点火能量增强了点火的可靠性。
四、直流电动机
1．直流电动机的工作原理
图2-18是最简单的直流电动机的工作原理示意图，N和S是一对固定的磁极(一般是电磁铁，也可以是永久性磁铁)。磁极之间有一个可以转动的圆柱体，圆柱体上有一个空间成圆柱形的电枢线圈abcd，称为转子。线圈abcd是一个绝缘的导体线圈，线圈的两端分别接到相互绝缘的两个圆弧形铜片上。弧形铜片称为换向片，在换向片上放置固定不动而与换向片滑动接触的电刷A和Ｂ，线圈abcd 通过换向片、电刷A、B与外电路接通。
图2-18 直流电动机工作原理图
如图2-18所示，直流电动机运行时，将直流电源加于电刷A和B之间，则线圈abcd中流过电流。在导体ab中，电流由a流向b，在导体cd中，电流由c流向d。载流导体ab和cd均处于N、S极之间的磁场当中，受到电磁力的作用，其方向由左手定则确定，如图中F方向，可知这一对电磁力形成一个转矩，称为电磁转矩，电磁转矩的方向为逆时针方向，在这个电磁转矩的作用下，使整个电枢逆时针方向旋转。当电枢旋转180°后，导体cd转到N极下，ab转到S极处，由于电流仍从电刷A流入，使cd中的电流方向变为由d流向c，而ab中的电流由b流向a，从电刷B流出，用左手定则可判别，此时电磁转矩的方向仍是逆时针方向。于是这个可以转动的铁质圆柱体在这个力矩的持续作用下，不停地转动起来，这就是直流电动机的基本运行原理。
由电动机运行原理可知，加于直流电动机转子中的是直流电，借助于换向器和电刷的作用，使转子线圈中流过的电流方向是交变的，从而使转子产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保了直流电动机朝一个确定的方向连续旋转。
在实际的直流电动机中，转子又称为电枢，转子（电枢）四周上均匀地嵌放许多线圈，使电枢线圈所产生的总电磁转矩足够大并且比较均匀，这样电动机的转速也就比较均匀。
2. 直流电动机的基本结构
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