După cum știm că un transformator include două înfășurări iar funcția principală a acestor înfășurări este schimbarea nivelului de tensiune la nivelul dorit. Cele două transformatoare de înfășurare includ două bobine magnetice cuplate separat, fără conexiune electrică între ele. În acest articol, vom discuta despre transformatorul care schimbă nivelul de tensiune printr-o singură bobină. Deoarece nivelul de tensiune poate fi convertit și prin o singură bobină folosind destul de eficient un autotransformator. Deci, putem reduce nivelul de tensiune de la 400 V la 200 printr-un singur transformator cu bobină cu tapeturi adecvate. Acest articol discută o prezentare generală a ceea ce este un transformator automat, construcția cu funcționarea și aplicațiile sale.
Ce este un transformator automat?
Definiție: LA transformator care are o singură înfășurare este cunoscut sub numele de Auto Transformer. Termenul „auto” este preluat dintr-un cuvânt grecesc, iar sensul acestuia este o singură bobină care funcționează singur. Principiul de funcționare al autotransformatorului este similar cu un transformator cu 2 înfășurări, dar singura diferență este că porțiunile înfășurării unice din acest transformator vor funcționa pe ambele părți ale înfășurărilor, cum ar fi primar și secundar. Într-un transformator normal, acesta include două înfășurări separate care nu sunt aliate între ele. Diagrama autotransformatorului este prezentată mai jos.
auto-transformare
Autotransformatoarele sunt mai ușoare, mai mici, mai ieftine în comparație cu alte transformatoare, dar nu vor oferi izolare electrică între două înfășurări.
Construcție transformator auto
Știm că transformatorul include două înfășurări și anume primar și secundar care sunt conectate magnetic, dar izolate electric. Dar în autotransformator, o singură înfășurare este utilizată ca ambele înfășurări
Există două tipuri de autotransformatori bazate pe construcție. Într-un tip de transformator, există o înfășurare continuă cu robinetele scoase în puncte convenabile determinate de tensiunea secundară dorită. Cu toate acestea, într-un alt tip de autotransformator, există două sau mai multe bobine distincte care sunt conectate electric pentru a forma o înfășurare continuă. Construcția Autotransformatorului este prezentată în figura de mai jos.
constructie auto-transformatoare
Înfășurarea primară AB de la care se ia o atingere la „C”, astfel încât CB acționează ca o înfășurare secundară. Tensiunea de alimentare este aplicată în AB, iar sarcina este conectată în CB. Aici, atingerea poate fi fixă sau variabilă. Când se aplică o tensiune AC V1 pe AB, un flux alternativ este stabilit în miez, ca urmare, un emf E1 este indus în bobina AB. O parte din această emf indusă este luată în circuitul secundar.
În diagrama de mai sus, înfășurarea este reprezentată ca „AB”, în timp ce virajele totale „N1” sunt considerate ca înfășurarea primară. În înfășurarea de mai sus, din punctul „C” este atinsă, precum și secțiunea „BC” poate fi considerată ca înfășurare secundară. Să presupunem că numărul de ture dintre punctele B&C este „N2”. Dacă se aplică tensiunea „V1” pe înfășurarea AC, atunci tensiunea pentru fiecare spire din înfășurare va fi V1 / N1.
Prin urmare, tensiunea pe secțiunea BC a înfășurării va fi (V1 / N1) * N2
Din construcția de mai sus, tensiunea pentru această înfășurare BC este „V2”
Prin urmare (V1 / N1) * N2 = V2
V2 / V1 = N2 / N1 = K
Când secțiunea BC în înfășurarea AB poate fi considerată secundară. Deci, ‘K’ este valoarea constantă, nu este altceva decât raportul de tensiune sau de rotații în transformator.
Ori de câte ori încărcătura este conectată între bornele BC, atunci curentul de încărcare ca „I2” va începe să curgă. Fluxul de curent în cadrul înfășurării secundare va fi principala diferență de curenți „I1 și I2”.
Economii de cupru
În autotransformator, economiile de cupru în comparație cu cele două transformatoare convenționale pot fi discutate. În înfășurarea de mai sus, greutatea cuprului depinde în principal de lungimea acestuia, precum și de aria secțiunii transversale.
Din nou, lungimea conductorului în cadrul înfășurării poate fi proporțională cu nr. de spire, precum și modificări ale secțiunii transversale cu curentul nominal. Deci greutatea cuprului în cadrul înfășurării poate fi direct proporțională cu produsul nr. de curbe și curentul nominal al înfășurării.
Astfel, greutatea cuprului din secțiunea AC este proporțională cu I1 (N1-N2). În mod similar, greutatea cuprului din secțiunea BC este proporțională cu N2 (I2-I1).
Prin urmare, toată greutatea cuprului din înfășurarea acestui transformator este proporțională cu,
= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)
= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1
= I1N1 + I2N2-2I1N2
Noi stim aia N1I1 = N2I2
= I1N1 + I1N1-2I1N2
= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)
În acest fel, se dovedește, atunci greutatea cuprului în cadrul a două transformatoare de înfășurare poate fi proporțională cu N1I1-N2I2
Deoarece într-un transformator, N1I1 = N2I2
2N1I1 (Deoarece într-un transformator N1I1 = N2I2)
În autotransformator, să presupunem greutățile cuprului precum Wa & Wtw, respectiv două înfășurări,
Prin urmare, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1
= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1
= 1-N2 / N1 = 1-K
Prin urmare, Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw
Deci, economisirea cuprului în transformator atunci când am evaluat cu două transformatoare de înfășurare este
Wtw- Wa = k Wtw
Acest transformator folosește înfășurări simple pentru fiecare fază, față de două înfășurări deosebit de separate într-un transformator convențional.
Avantajele transformatorului automat
Avantajele sunt
- Folosește o singură înfășurare, deci acestea sunt mai mici și rentabile.
- Aceste transformatoare sunt mai eficiente
- Are nevoie de curenți de excitație mai mici pentru a se compara cu transformatoarele de tip convențional.
- La aceste transformatoare, tensiunea poate fi schimbată ușor și ușor
- Reglementare îmbunătățită
- Mai puține pierderi
- Are nevoie de mai puțin cupru
- Eficiența este ridicată datorită pierderilor reduse în ohmic și miez. Aceste pierderi vor avea loc din cauza reducerii materialului transformatorului.
Dezavantaje ale Transformatorului Auto
Dezavantajele sunt
- În acest transformator, înfășurarea secundară nu poate fi izolată de primar.
- Este aplicabil în zonele restricționate în care este necesară o mică diferență în tensiunea o / p față de tensiunea i / p.
- Acest transformator nu este utilizat pentru sisteme de interconectare, cum ar fi de înaltă tensiune și joasă tensiune.
- Fluxul de scurgere este mic printre cele două înfășurări, astfel încât impedanța va scădea.
- Dacă înfășurarea transformatorului se rupe, transformatorul nu va funcționa, atunci tensiunea primară completă va fi văzută pe o / p.
- Poate fi periculos pentru sarcină în timp ce utilizăm un autotransformator ca un transformator cu trepte. Deci, acest transformator este utilizat doar pentru a face mici modificări în tensiunea o / p.
Aplicații ale Transformatorului Auto
Aplicațiile sunt
- Crește căderea de tensiune pentru cablul de distribuție
- Este folosit ca regulator de voltaj
- Este utilizat în audio, distribuție, transmiterea puterii și căile ferate
- Autotransformatorul cu mai multe atingeri este folosit pentru a porni motoare ca inducție, precum și sincronă.
- Este utilizat în laboratoare pentru a obține o tensiune variabilă în mod continuu.
- Este folosit ca transformatoare de reglare în stabilizatori de tensiune .
- Crește tensiunea în alimentatoarele de curent alternativ
- Se aplică în centrele de testare electronică ori de câte ori sunt necesare modificări frecvente de tensiune.
- Este utilizat acolo unde sunt necesare tensiuni ridicate, cum ar fi boostere sau amplificatoare
- Este utilizat în dispozitive audio, cum ar fi difuzoarele, pentru a se potrivi cu impedanța, precum și pentru a regla dispozitivul pentru alimentarea continuă a tensiunii.
- Este utilizat în centralele electrice în care tensiunea trebuie să scadă și să crească pentru a egala tensiunea la capătul de recepție, care este necesară pentru dispozitiv.
Întrebări frecvente
1). Care este funcția autotransformatorului?
Acest transformator este utilizat pentru a controla tensiunea în linia de transmisie și, de asemenea, modifică tensiunile odată ce rația dintre primar și secundar este aproape de unitate.
2). De ce autotransformatorul nu este folosit ca transformator de distribuție?
Pentru că nu dă electricitate izolare printre înfășurările sale, așa cum o face un transformator normal.
3). Care este rolul unui autotransformator în stație?
Autotransformatorul este frecvent utilizat în stații pentru creșterea sau descreșterea tensiunii oriunde raportul dintre tensiune înaltă și tensiune mică este mic.
Astfel, totul este vorba o prezentare generală a unui autotransformator , construcție, lucru, avantaje, dezavantaje și aplicații. Iată o întrebare pentru dvs., care este principala diferență între autotransformator și transformator de putere?
