Kaj je samodejni transformator: gradnja in njegovo delovanje

Kot vemo, da transformator vključuje dva navitja in glavna naloga teh navitij je spreminjanje nivoja napetosti na želeno raven. Dva navitna transformatorja vključuje dve ločeno povezani magnetni tuljavi brez električne povezave med njimi. V tem članku bomo obravnavali transformator, ki spreminja nivo napetosti skozi eno tuljavo. Ker je nivo napetosti mogoče pretvoriti tudi skozi enojna tuljava zelo učinkovito z uporabo avtotransformatorja. Tako lahko z enim tuljavnim transformatorjem z ustreznimi dotiki znižamo napetostni nivo s 400 V na 200. Ta članek obravnava pregled, kaj je samodejni transformator, konstrukcija z delom in njegove aplikacije.

Kaj je samodejni transformator?

Opredelitev: TO transformator ki ima en sam navit, je znan kot samodejni transformator. Izraz 'avto' je vzet iz grške besede, pomen tega pa je enojna tuljava, ki deluje sam. Načelo delovanja avtotransformatorja je podobno transformatorju z dvema navitjema, vendar je edina razlika v tem, da bodo deli enojnega navitja v tem transformatorju delovali na obeh straneh navitij, kot sta primarni in sekundarni. V običajnem transformatorju vključuje dva ločena navitja, ki med seboj nista povezana. Diagram avtotransformatorja je prikazan spodaj.

samopreobrazba

Avtotransformatorji so v primerjavi z drugimi transformatorji lažji, manjši, cenejši, vendar med dvema navitjema ne bodo zagotovili električne izolacije.

Gradnja avtomatskih transformatorjev

Vemo, da transformator vključuje dva navitja, in sicer primarni in sekundarni, ki sta magnetno, a električno izolirana. Toda v avtotransformatorju se uporablja eno navitje kot oba navitja

Glede na konstrukcijo obstajata dve vrsti avtotransformatorjev. Pri enem tipu transformatorja obstaja neprekinjeno navijanje s pipami, odvzetimi na ustreznih mestih, določenih z želeno sekundarno napetostjo. Vendar pa je v drugi vrsti avtotransformatorja dve ali več ločenih tuljav, ki so električno povezane in tvorijo neprekinjeno navitje. Konstrukcija Autotransformerja je prikazana na spodnji sliki.

avto-transformatorska konstrukcija

Primarno navitje AB, iz katerega je prisluškovanje pri 'C', tako da CB deluje kot sekundarni navit. Napajalna napetost deluje na AB, obremenitev pa je priključena na CB. Tu je tapkanje lahko fiksno ali spremenljivo. Ko se na AB nanese izmenična napetost V1, se v jedru nastavi izmenični tok, posledično pa se v navitju AB inducira emf E1. Del te inducirane emf se vzame v sekundarni krog.

V zgornjem diagramu je navitje predstavljeno kot „AB“, medtem ko se skupni zavoji „N1“ štejejo za primarni navit. V zgornjem navitju je s točke „C“ prisluškovano, odsek „BC“ pa lahko štejemo za sekundarno navitje. Predpostavimo, da je število obratov med točkama B&C 'N2'. Če napetost „V1“ deluje na navitju izmeničnega toka, bo napetost za vsak zavoj znotraj navitja V1 / N1.

Zato bo napetost na odseku BC navitja (V1 / N1) * N2

Iz zgornje konstrukcije je napetost za to navitje BC 'V2'

Torej (V1 / N1) * N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K

Kadar je odsek BC v navitju AB mogoče šteti za sekundarni. Torej je 'K' konstantna vrednost, ni nič drugega kot razmerje napetosti ali obratov v transformatorju.

Kadar je obremenitev priključena med sponke BC, začne teči tok toka, kot je 'I2'. Pretok toka znotraj sekundarnega navitja bo glavna razlika tokov 'I1 in I2'.

Bakrov prihranek

V avtotransformatorju lahko razpravljamo o prihrankih bakra v primerjavi z običajnimi dvema navitnima transformatorjema. V zgornjem navitju je teža bakra odvisna predvsem od njegove dolžine in površine prečnega prereza.

Tudi dolžina vodnika znotraj navitja je lahko sorazmerna s št. zavojev in spreminjanje površine prečnega prereza z nazivnim tokom. Torej je teža bakra v navitju lahko neposredno sorazmerna zmnožku št. obratov in nazivni tok navitja.

Tako je teža bakra v odseku AC sorazmerna z I1 (N1-N2). Podobno je teža bakra v odseku BC sorazmerna z N2 (I2-I1).

Zato je celotna teža bakra v navitju tega transformatorja sorazmerna z,

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

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

To vemo N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

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

Na ta način je dokazano, da je lahko teža bakra v dveh navitnih transformatorjih sorazmerna z N1I1-N2I2

Ker je v transformatorju N1I1 = N2I2

2N1I1 (Ker je v transformatorju N1I1 = N2I2)

V avtotransformatorju predpostavimo uteži bakra, kot sta Wa & Wtw in dva navitja,

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

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

= 1-N2 / N1 = 1-K

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

Torej, prihranek bakra znotraj transformatorja, ko smo ocenili z dvema navitnima transformatorjema, je

Wtw- Wa = k Wtw

Ta transformator uporablja preprosto eno navitje za vsako fazo v primerjavi z dvema posebej ločenima navitjema v običajnem transformatorju.

Prednosti samodejnega transformatorja

Prednosti so

• Uporablja enojno navitje, zato so ti manjši in stroškovno učinkoviti.
• Ti transformatorji so bolj učinkoviti
• Za primerjavo z običajnimi transformatorji potrebuje manj vzbujalnih tokov.
• V teh transformatorjih je napetost mogoče enostavno in gladko spreminjati
• Izboljšana ureditev
• Manj izgub
• Potrebuje manj bakra
• Učinkovitost je visoka zaradi majhnih izgub v ohmičnem in jedru. Te izgube bodo nastale zaradi zmanjšanja materiala transformatorja.

Slabosti samodejnega transformatorja

Slabosti so

• V tem transformatorju sekundarnega navitja ni mogoče izolirati od primarnega.
• Uporablja se na omejenih območjih, kjer je potrebna majhna razlika napetosti o / p od napetosti i / p.
• Ta transformator se ne uporablja za medsebojno povezovanje sistemov, kot so visoka napetost in nizka napetost.
• Pretok puščanja je med obema navitjema majhen, zato bo impedanca manjša.
• Če se navitje transformatorja zlomi, transformator ne bo deloval, potem bo celotna primarna napetost vidna čez o / p.
• Medtem ko uporabljamo avtotransformator, kot je navzdol transformator, je lahko nevarno za obremenitev. Torej se ta transformator uporablja le za majhne spremembe napetosti o / p.

Aplikacije samodejnega transformatorja

Vloge so

• Poveča padec napetosti za razdelilni kabel
• Uporablja se kot regulator napetosti
• Uporablja se v avdio, distribuciji, prenos moči in železnice
• Za zagon se uporablja avtotransformator z več odseki motorji kot indukcija, pa tudi sinhrono.
• Uporablja se v laboratorijih za neprekinjeno pridobivanje spremenljive napetosti.
• Uporablja se kot regulacijski transformatorji v napetostni stabilizatorji .
• Poveča napetost v napajalnikih AC
• Uporablja se v preskusnih centrih za elektroniko, kjer so potrebne pogosto spreminjajoče se napetosti.
• Uporablja se tam, kjer so potrebne visoke napetosti, kot so ojačevalniki oz ojačevalniki
• Uporablja se v zvočnih napravah, kot so zvočniki, da se ujemajo z impedanco in da prilagodijo napravo za neprekinjeno napajanje.
• Uporablja se v elektrarnah, kjer se mora napetost znižati in povečati, da je enaka napetosti na sprejemnem koncu, ki je potrebna za napravo.

Pogosta vprašanja

1). Kakšna je funkcija avtotransformatorja?

Ta transformator se uporablja za nadzor napetosti v daljnovodu in spreminja napetosti, ko je razmerje med primarnim in sekundarnim blizu enote.

2). Zakaj se avtotransformator ne uporablja kot distribucijski transformator?

Ker ne daje elektrike izolacija med navitji kot običajni transformator.

3). Kakšna je vloga avtotransformatorja v postaji?

Avtotransformator se pogosto uporablja v podstanice za povišanje ali znižanje napetosti, kadar je razmerje med visoko in nizko napetostjo majhno.

Tu gre torej za to pregled avtotransformatorja , gradnja, delo, prednosti, slabosti in aplikacije. Tukaj je vprašanje za vas, v čem je glavna razlika med avtotransformatorjem in močnostnim transformatorjem?