Čo je to Auto transformátor: Konštrukcia a jej fungovanie

Ako vieme, transformátor obsahuje dva vinutia a hlavnou funkciou týchto vinutí je zmena úrovne napätia na požadovanú úroveň. Dva transformátory vinutia obsahujú dve samostatne spojené magnetické cievky bez elektrického spojenia. V tomto článku sa budeme zaoberať transformátorom, ktorý mení hladinu napätia cez jednu cievku. Pretože úroveň napätia môže byť tiež prevedená cez jedna cievka celkom efektívne pomocou autotransformátora. Môžeme teda znížiť úroveň napätia zo 400 V na 200 prostredníctvom transformátora s jednou cievkou s príslušnými odbočkami. Tento článok pojednáva o prehľade toho, čo je automatický transformátor, konštrukcia s funkciou a jeho aplikácie.

Čo je to automatický transformátor?

Definícia: TO transformátor ktorý má jediné vinutie, je známy ako automatický transformátor. Pojem „auto“ je prevzatý z gréckeho slova a jeho významom je samostatná cievka. Princíp činnosti autotransformátora je podobný ako transformátor s dvoma vinutiami, ale jediný rozdiel je v tom, že časti jediného vinutia v tomto transformátore budú pracovať na oboch stranách vinutia ako primárne a sekundárne. V normálnom transformátore obsahuje dve samostatné vinutia, ktoré nie sú navzájom spojené. Schéma autotransformátora je uvedená nižšie.

autotransformácia

Autotransformátory sú v porovnaní s inými transformátormi ľahšie, menšie a lacnejšie, ale nezabezpečia elektrickú izoláciu medzi dvoma vinutiami.

Konštrukcia automatického transformátora

Vieme, že transformátor obsahuje dve vinutia, a to primárne a sekundárne, ktoré sú spojené magneticky, ale elektricky izolované. Ale v autotransformátore sa používa jediné vinutie ako obe vinutia

Na základe konštrukcie existujú dva typy autotransformátora. V jednom type transformátora je nepretržité vinutie s odbočkami vyvedenými na vhodných miestach určených požadovaným sekundárnym napätím. V inom type autotransformátora však existujú dve alebo viac samostatných cievok, ktoré sú elektricky spojené tak, aby vytvorili súvislé vinutie. Konštrukcia autotransformátora je znázornená na obrázku nižšie.

autotransformátorová konštrukcia

Primárne vinutie AB, z ktorého sa odoberá odbočka pri „C“, takže CB funguje ako sekundárne vinutie. Napájacie napätie sa privádza na AB a záťaž sa pripája na CB. Tu môže byť rezanie závitov pevné alebo variabilné. Keď sa na AB aplikuje striedavé napätie V1, v jadre sa vytvorí striedavý tok, v dôsledku čoho sa vo vinutí AB indukuje emf E1. Časť tohto indukovaného emf sa odoberá v sekundárnom okruhu.

Na vyššie uvedenom diagrame je vinutie znázornené ako „AB“, zatiaľ čo celkové otáčky „N1“ sa považujú za primárne vinutie. Vo vyššie uvedenom vinutí sa od bodu „C“ klepne, rovnako ako časť „BC“ možno považovať za sekundárne vinutie. Predpokladajme, že počet zákrutov medzi bodmi B&C je „N2“. Ak sa na vinutie AC použije napätie „V1“, potom bude napätie pre každú otáčku vo vinutí V1 / N1.

Preto bude napätie v časti BC vinutia (V1 / N1) * N2

Z vyššie uvedenej konštrukcie je napätie pre toto vinutie BC „V2“

Preto (V1 / N1) * N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K.

Keď časť BC vo vinutí AB možno považovať za sekundárnu. Takže „K“ je konštantná hodnota, nie je to nič iné ako pomer napätia alebo závitov v transformátore.

Kedykoľvek je záťaž pripojená medzi svorky BC, potom začne prúdiť záťažový prúd ako „I2“. Tok prúdu v sekundárnom vinutí bude hlavným rozdielom prúdov „I1 a I2“.

Medené úspory

V autotransformátore možno diskutovať o úspore medi v porovnaní s konvenčnými dvoma transformátormi na vinutie. Vo vyššie uvedenom vinutí hmotnosť medi závisí hlavne od jej dĺžky, ako aj od plochy prierezu.

Dĺžka vodiča vo vinutí môže byť opäť úmerná č. závitov, ako aj zmeny prierezu s menovitým prúdom. Takže hmotnosť medi vo vinutí môže byť priamo úmerná súčinu č. závitov a menovitý prúd vinutia.

Hmotnosť medi v AC časti je teda proporcionálna k I1 (N1-N2). Podobne je hmotnosť medi v časti BC proporcionálna k N2 (I2-I1).

Preto je celá hmotnosť medi vo vinutí tohto transformátora úmerná,

= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

My to vieme N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)

Týmto spôsobom sa preukázalo, že potom hmotnosť medi v dvoch transformátoroch vinutia môže byť úmerná hodnote N1I1-N2I2

Pretože v transformátore, N1I1 = N2I2

2N1I1 (Pretože v transformátore N1I1 = N2I2)

V autotransformátore predpokladajme hmotnosti medi ako Wa & Wtw a tiež dve vinutia,

Preto Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1

= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1

= 1-N2 / N1 = 1-K

Preto Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw

Takže úspora medi v transformátore, keď sme ju hodnotili pomocou dvoch transformátorov na vinutie, je

Wtw- Wa = k Wtw

Tento transformátor používa jednoducho jedno vinutie pre každú fázu oproti dvom zvlášť oddeleným vinutiam v rámci konvenčného transformátora.

Výhody automatického transformátora

Výhody sú

• Používa jednoduché vinutie, takže sú menšie a nákladovo efektívne.
• Tieto transformátory sú efektívnejšie
• Na porovnanie s transformátormi konvenčného typu potrebuje menšie budiace prúdy.
• V týchto transformátoroch je možné napätie meniť ľahko a plynulo
• Posilnená regulácia
• Menej strát
• Potrebuje menej medi
• Účinnosť je vysoká kvôli nízkym stratám v ohmickom a jadre. K týmto stratám dôjde v dôsledku redukcie materiálu transformátora.

Nevýhody automatického transformátora

Nevýhody sú

• V tomto transformátore nemôže byť sekundárne vinutie izolované od primárneho.
• Je použiteľné v obmedzených priestoroch, kde je nevyhnutný malý rozdiel v napätí o / p od napätia i / p.
• Tento transformátor sa nepoužíva na vzájomné prepojenie systémov, ako sú vysoké a nízke napätie.
• Prietokový únik je medzi dvoma vinutiami malý, takže impedancia bude nižšia.
• Ak sa vinutie v transformátore rozbije, transformátor nebude fungovať, potom sa cez o / p zobrazí plné primárne napätie.
• Môže to byť nebezpečné pre záťaž, zatiaľ čo používame autotransformátor, ako je transformátor s postupným znižovaním. Tento transformátor sa teda používa iba na malé zmeny v rámci napätia o / p.

Aplikácie automatického transformátora

Aplikácie sú

• Zvyšuje pokles napätia pre distribučný kábel
• Používa sa ako a regulátor napätia
• Používa sa v audio, distribúcii, prenos sily a železnice
• Na spustenie sa používa autotransformátor s niekoľkými odbočkami motory ako indukčné aj synchrónne.
• Používa sa v laboratóriách na neustále získavanie meniaceho sa napätia.
• Používa sa ako regulačné transformátory v stabilizátory napätia .
• Zvyšuje napätie v AC napájačoch
• Je použiteľný v testovacích centrách elektroniky všade tam, kde sa vyžaduje často sa meniace napätie.
• Používa sa tam, kde je potrebné vysoké napätie ako zosilňovače alebo zosilňovače
• Používa sa v zvukových zariadeniach, ako sú reproduktory, na prispôsobenie impedancie a na nastavenie zariadenia na nepretržité napájanie.
• Používa sa v elektrárňach, kde je potrebné napätie znižovať a zvyšovať, aby sa rovnalo napätiu na prijímacom konci, ktoré je potrebné pre zariadenie.

Časté otázky

1). Aká je funkcia autotransformátora?

Tento transformátor sa používa na riadenie napätia v prenosovom vedení a tiež mení napätia, keď je pomer medzi primárnym a sekundárnym zdrojom blízko jednote.

2). Prečo sa autotransformátor nepoužíva ako distribučný transformátor?

Pretože to nedáva elektrický prúd izolácia ako jeho normálny transformátor.

3). Aká je úloha autotransformátora v rozvodni?

Autotransformátor sa často používa v rozvodne na zvýšenie alebo zníženie napätia všade tam, kde je pomer vysokého napätia k nízkemu nízky.

Toto je teda všetko o prehľad autotransformátora , konštrukcia, práca, výhody, nevýhody a aplikácie. Tu je otázka, aký je hlavný rozdiel medzi autotransformátorom a výkonovým transformátorom?