Co to jest automatyczny transformator: budowa i jego działanie

Co to jest automatyczny transformator: budowa i jego działanie

Jak wiemy, transformator zawiera dwa uzwojenia a główną funkcją tych uzwojeń jest zmiana poziomu napięcia do pożądanego poziomu. Transformator dwuuzwojeniowy zawiera dwie oddzielnie sprzężone cewki magnetyczne bez połączenia elektrycznego między nimi. W tym artykule omówimy transformator, który zmienia poziom napięcia za pomocą pojedynczej cewki. Ponieważ poziom napięcia można również przekształcić pojedyncza cewka dość skutecznie przy użyciu autotransformatora. Możemy więc obniżyć poziom napięcia z 400 V do 200 poprzez transformator z jedną cewką z odpowiednimi taśmami. W tym artykule omówiono przegląd tego, czym jest autotransformator, konstrukcję z działaniem i jego zastosowania.



Co to jest Auto Transformer?

Definicja: DO transformator z pojedynczym uzwojeniem jest znany jako Autotransformator. Termin „auto” pochodzi z greckiego słowa i oznacza, że ​​pojedyncza cewka działa samodzielnie. Zasada działania autotransformatora jest podobna do transformatora dwuuzwojeniowego, ale jedyną różnicą jest to, że części pojedynczego uzwojenia w tym transformatorze będą działać po obu stronach uzwojeń, takich jak pierwotne i wtórne. W normalnym transformatorze zawiera dwa oddzielne uzwojenia, które nie są ze sobą sprzymierzone. Schemat autotransformatora przedstawiono poniżej.


Autotransformacja

samo-transformacja





Autotransformatory są lżejsze, mniejsze, tańsze w porównaniu z innymi transformatorami, ale nie zapewniają izolacji elektrycznej między dwoma uzwojeniami.

Budowa autotransformatora

Wiemy, że transformator zawiera dwa uzwojenia: pierwotne i wtórne, które są połączone magnetycznie, ale są izolowane elektrycznie. Ale w autotransformatorze jedno uzwojenie jest używane jak oba uzwojenia



Istnieją dwa typy autotransformatorów oparte na konstrukcji. W jednym typie transformatora występuje ciągłe uzwojenie z odczepami wyprowadzonymi w dogodnych punktach określonych przez pożądane napięcie wtórne. Jednak w innym typie autotransformatora istnieją dwie lub więcej odrębnych cewek, które są połączone elektrycznie, tworząc ciągłe uzwojenie. Budowę autotransformatora przedstawia poniższy rysunek.

Budowa autotransformatora

konstrukcja autotransformatora

Uzwojenie pierwotne AB, z którego pobrano odczep w punkcie „C”, tak że CB działa jako uzwojenie wtórne. Napięcie zasilania jest podawane na AB, a obciążenie na CB. Tutaj gwintowanie może być stałe lub zmienne. Gdy napięcie przemienne V1 jest przyłożone do AB, w rdzeniu powstaje zmienny strumień, w wyniku czego w uzwojeniu AB indukowany jest emf E1. Część tego indukowanego emf jest pobierana w obwodzie wtórnym.


Na powyższym schemacie uzwojenie jest przedstawione jako „AB”, podczas gdy całkowita liczba zwojów „N1” jest uważana za uzwojenie pierwotne. W powyższym uzwojeniu od punktu „C” jest on zaczepiany, a także odcinek „BC” można uznać za uzwojenie wtórne. Załóżmy, że liczba zwojów między punktami B&C wynosi „N2”. Jeżeli napięcie „V1” zostanie przyłożone do prądu przemiennego uzwojenia, wówczas napięcie dla każdego zwoju w uzwojeniu będzie wynosić V1 / N1.

Dlatego napięcie na odcinku BC uzwojenia będzie wynosić (V1 / N1) * N2

Z powyższej konstrukcji wynika, że ​​napięcie dla tego uzwojenia BC wynosi „V2”

W związku z tym (V1 / N1) * N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K.

Kiedy odcinek BC w uzwojeniu AB można uznać za drugorzędny. Zatem „K” jest wartością stałą, jest to nic innego jak stosunek napięcia lub zwojów w transformatorze.

Ilekroć obciążenie zostanie podłączone między zaciski BC, zacznie płynąć prąd obciążenia, taki jak „I2”. Przepływ prądu w uzwojeniu wtórnym będzie główną różnicą prądów „I1 i I2”.

Oszczędności miedzi

W autotransformatorze można omówić oszczędność miedzi w porównaniu z konwencjonalnymi transformatorami dwuuzwojeniowymi. W powyższym uzwojeniu ciężar miedzi zależy głównie od jej długości oraz pola przekroju.

Ponownie długość przewodnika w uzwojeniu może być proporcjonalna do nr. zwojów, jak również zmienia się pole przekroju poprzecznego wraz z prądem znamionowym. Tak więc masa miedzi w uzwojeniu może być wprost proporcjonalna do iloczynu nie. zwojów i prąd znamionowy uzwojenia.

Zatem masa miedzi w sekcji AC jest proporcjonalna do I1 (N1-N2). Podobnie masa miedzi w sekcji BC jest proporcjonalna do N2 (I2-I1).

Dlatego cała masa miedzi w uzwojeniu tego transformatora jest proporcjonalna do,

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

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

Wiemy to N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

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

W ten sposób udowodniono, że masa miedzi w dwóch transformatorach uzwojenia może być proporcjonalna do N1I1-N2I2

Ponieważ w transformatorze N1I1 = N2I2

2N1I1 (ponieważ w transformatorze N1I1 = N2I2)

W autotransformatorze załóżmy odpowiednio masy miedzi, takiej jak Wa i Wtw, oraz odpowiednio dwa uzwojenia,

A zatem, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1

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

= 1-N2 / N1 = 1-K

W związku z tym, Wa = Wtw (1-K) = Wtw- k Wtw

Tak więc oszczędność miedzi w transformatorze, gdy oceniliśmy z transformatorami z dwoma uzwojeniami, wynosi

Wtw- Wa = k Wtw

Ten transformator wykorzystuje po prostu jedno uzwojenie dla każdej fazy w porównaniu z dwoma szczególnie oddzielnymi uzwojeniami w konwencjonalnym transformatorze.

Zalety autotransformatora

Zalety są

  • Wykorzystuje pojedyncze uzwojenie, więc są one mniejsze i opłacalne.
  • Te transformatory są bardziej wydajne
  • Wymaga mniejszych prądów wzbudzenia w porównaniu z transformatorami konwencjonalnymi.
  • W tych transformatorach napięcie można łatwo i płynnie zmieniać
  • Wzmocniona regulacja
  • Mniej strat
  • Potrzebuje mniej miedzi
  • Wydajność jest wysoka ze względu na niskie straty rezystancji i rdzenia. Straty te wystąpią z powodu redukcji materiału transformatora.

Wady Auto Transformer

Wady są

  • W tym transformatorze uzwojenie wtórne nie może być izolowane od pierwotnego.
  • Ma zastosowanie w obszarach o ograniczonym dostępie, gdzie wymagana jest niewielka różnica między napięciem o / p a napięciem i / p.
  • Ten transformator nie jest używany do łączenia systemów, takich jak wysokie i niskie napięcie.
  • Strumień upływu jest mały między dwoma uzwojeniami, więc impedancja będzie poniżej.
  • Jeśli uzwojenie w transformatorze pęknie, transformator nie będzie działał, wtedy pełne napięcie pierwotne pojawi się na o / p.
  • Może to być niebezpieczne dla obciążenia, gdy używamy autotransformatora, takiego jak transformator obniżający napięcie. Więc ten transformator jest używany tylko do dokonywania niewielkich zmian w napięciu o / p.

Zastosowania Auto Transformer

Aplikacje są

  • Zwiększa spadek napięcia w kablu dystrybucyjnym
  • Jest używany jako plik Regulator napięcia
  • Znajduje zastosowanie w audio, dystrybucji, przesył mocy i koleje
  • Autotransformator z kilkoma zaczepami służy do uruchamiania Motoryzacja jak indukcyjne, jak również synchroniczne.
  • Jest używany w laboratoriach do ciągłego uzyskiwania zmiennego napięcia.
  • Jest używany jak transformatory regulacyjne w stabilizatory napięcia .
  • Zwiększa napięcie w polach zasilających AC
  • Znajduje zastosowanie w centrach testowania elektroniki wszędzie tam, gdzie wymagane są często zmieniające się napięcia.
  • Jest stosowany tam, gdzie potrzebne są wysokie napięcia, takie jak wzmacniacze lub wzmacniacze
  • Jest używany w urządzeniach audio, takich jak głośniki, w celu dopasowania impedancji, a także do dostosowania urządzenia do ciągłego zasilania napięciem.
  • Jest stosowany w elektrowniach, w których napięcie musi zostać obniżone i zwiększone, aby zrównać się z napięciem na końcu odbiorczym, które jest niezbędne dla urządzenia.

FAQs

1). Jaka jest funkcja autotransformatora?

Transformator ten służy do kontroli napięcia w linii przesyłowej, a także zmienia napięcia, gdy stosunek pierwotnego do wtórnego jest bliski jedności.

2). Dlaczego autotransformator nie jest używany jako transformator rozdzielczy?

Ponieważ nie daje prądu izolacja między uzwojeniami, jak robi to zwykły transformator.

3). Jaka jest rola autotransformatora w podstacji?

Autotransformator jest często używany w podstacje do podwyższania lub obniżania napięcia wszędzie tam, gdzie stosunek wysokiego napięcia do niskiego napięcia jest mały.

A więc o to chodzi przegląd autotransformatora , budowa, działanie, zalety, wady i zastosowania. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest główna różnica między autotransformatorem a transformatorem mocy?