Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Автотрансформатор самодельный


как сделать, схемы, пошаговая инструкция

Кроме обычных трансформаторов, в которых несколько обмоток, есть автотрансформаторы, в которых всего одна катушка. При необходимости можно произвести сборку автотрансформатора своими руками.

Принцип действия

Основной принцип действия автотрансформатора аналогичен обычному аппарату:

  • ток, протекающий по первичной обмотке, создает магнитное поле и магнитный поток в магнитопроводе;
  • величина этого поля зависит от силы тока и от числа витков;
  • изменения магнитного потока наводят ЭДС во вторичной обмотке;
  • величина наведенной ЭДС зависит от числа витков во вторичной обмотке.

Особенность автотрансформатора в том, что часть витков первичной обмотки является также вторичной. В связи с тем, что ЭДС в первичной и вторичной обмотках направлены встречно, ток в общей части катушки I¹² равен разнице I¹ и I². При равенстве входного и выходного напряжения или Ктр=1 I¹² определяется индуктивным сопротивлением катушки.

Основные плюсы и минусы

В связи с особенностями конструкции автотрансформатор обладает преимуществами и недостатками по сравнению с обычными устройствами.

Достоинства автотрансформатора, проявляющиеся при Ктр0,5-2:

  • меньший вес и габариты;
  • более высокий КПД, связанный с пониженными потерями в обмотках и магнитопроводе.

Кроме достоинств, эти устройства имеют недостатки:

  • Повышенный ток КЗ. Это связано с тем, что ток нагрузки ограничен не насыщением магнитопровода, а сопротивлением нескольких витков вторичной обмотки.
  • Электрическая связь между первичной и вторичной обмотками. Это делает невозможным применение этих аппаратов в качестве разделительных и для питания низковольтных устройств в опасных условиях, требующих низкого напряжения согласно ПУЭ.

Мощность автотрансформатора

Мощность любого электроаппарата равна произведению тока на напряжение Р=I*A. В обычном трансформаторе она равна мощности нагрузки с учетом КПД.

Мощность автотрансформатора рассчитывается немного иначе.  В повышающем напряжение аппарате она складывается из мощности первичной обмотки части Р¹²=I¹²*U¹² и мощности повышающей обмотки Р²=I²*U⅔. В связи с тем, что ток, протекающий через первичную катушку меньше, чем ток нагрузки, то мощность автотрансформатора меньше мощности нагрузки. Фактически, мощность аппарата определяется разностью первичного и вторичного напряжений и током вторичной обмотки P=(U¹-U²)*I².

Особенно это заметно при небольших (10-20%) отклонениях выходного напряжения. Аналогичным образом рассчитывается понижающий автотрансформатор.

Информация! Это позволяет уменьшить сечение магнитопровода и диаметр провода обмотки. В связи с этим автотрансформатор легче и дешевле обычного устройства.

Что такое ЛАТР

Кроме силовых аппаратов, заменяющих обычные трансформаторы, в школах, институтах и лабораториях используются ЛАТРы – Лабораторные АвтоТРанформаторы. Эти устройства используются для плавного изменения напряжения на выходе аппарата. Самые распространенные конструкции представляют из себя катушку, намотанную на тороидальном магнитопроводе. С одной из сторон провод очищен от лака и по нему при помощи поворотного механизма двигается графитный ролик.

Питающее напряжение подаётся на концы катушки, а вторичное снимается с одного из концов и графитного ролика. Поэтому ЛАТР не может поднимать напряжение выше сетевого, в некоторых модификациях выше 250В.

Кроме катушечных, есть электронные ЛАТРы. Фактически, это не автотрансформатор, а регулятор напряжения. Есть разные виды таких устройств:

  • Тиристорный регулятор. В этих аппаратах в качестве силового элемента установлены тиристор и диодный мост или симистор. Недостаток в отсутствии синусоидальной формы выходного напряжения. Самый известный прибор такого типа – диммер ламп освещения.
  • Транзисторный регулятор. Дороже тиристорного, требует установки транзисторов на радиаторы. Обеспечивает синусоидальную форму выходного напряжения.
  • ШИМ-контроллер.

Совет! Для того, чтобы получить напряжение выше сетевого, ЛАТР подключается ко вторичной обмотке повышающего трансформатора.

Область применения

Особенности автотрансформатора позволяют применять его в быту и разных областях промышленности.

Металлургическое производство

Регулируемые автотрансформаторы в металлургии применяются для проверки и настройки защитной аппаратуры прокатных станов и трансформаторных подстанций.

Коммунальное хозяйство

До появления автоматических стабилизаторов эти аппараты применялись для обеспечения нормальной работы телевизоров и другой аппаратуры. Они представляли из себя обмотку с большим числом отводов и переключателем. Он переключал вывода катушки, а выходное напряжение контролировалось при помощи вольтметра.

В настоящее время автотрансформаторы используются в релейных стабилизаторах напряжения.

Справка! В трехфазных стабилизаторах установлены три однофазных автотрансформатора, и регулировка производится в каждой фазе по-отдельности.

Химическая и нефтяная промышленность

В химической и нефтяной промышленности эти аппараты применяются для стабилизации и регулировки химических реакций.

Производство техники

В машиностроении такие аппараты используются для пуска электродвигателей станков и управления скоростью вращения дополнительных приводов.

Учебные заведения

В школах, техникумах и институтах ЛАТРы применяются при выполнении лабораторных работ и демонстрации законов электротехники, и опытах по электролизу.

Изготовление самодельного ЛАТРа

В продаже есть достаточно готовых устройств, но при необходимости его можно сделать самостоятельно. За основу лучше взять трансформатор на О- или Ш-образном магнитопроводе. Изготовление ЛАТРа на тороидальном железе сводится к его перемотке и требует очень высокой аккуратности при наматывании катушки.

Подготовка материала

Для изготовления регулируемого автотрансформатора необходимы:

  • Магнитопровод. Его сечение определяет мощность автотрансформатора.
  • Обмоточный провод. Его сечение зависит от мощности и потребляемого тока устройства.
  • Термоустойчивый лак. Необходим для пропитки катушки после намотки проводов. Допускается замена масляной краской.
  • Тряпичная изолента или киперная лента и корпус с закрепленными разъемами для подключения нагрузки и питания. Желательно разместить в корпусе цифровой или аналоговый вольтметр
  • Многопозиционный переключатель. Его допустимый ток должен соответствовать току аппарата. При необходимости допускается производить переключение выводов автотрансформатора при помощи пускателей.

Расчет провода

Перед началом намотки катушки необходимо определить сечение провода и необходимое количество витков/вольт (n/v). Этот расчёт производится по поперечному сечению магнитопровода при помощи онлайн-калькуляторов или по специальным таблицам.

Если для изготовления устройства используется исправный трансформатор, то эти параметры определяются по имеющимся обмоткам:

  • подключить трансформатор к сети 220В;
  • вольтметром измерить выходное напряжение V;
  • отключить аппарат;

  • разобрать магнитопровод;
  • размотать вторичную обмотку, считая количество витков N;
  • по формуле n/v=N/V вычислить количество витков/вольт – основной параметр для расчета катушки;
  • измерить сечение провода первичной обмотки.

Совет! Если первичная обмотка не была пропитана лаком и разматывается без нарушения изоляции, то допускается использовать её для намотки катушки автотрансформатора.

Схема

Перед началом работ составляется схема обмотки с указанием количества витков и напряжением на каждом из выводов. В отличие от обычного трансформатора автотрансформатор имеет только одну обмотку, которая изображается с одной из сторон черты, символизирующей магнитопровод.

Для расчетов витков необходимо определить число выводов. Оно зависит от количества положений многопозиционного переключателя. Один из отводов может совпадать с сетевым выводом:

  • определить и указать на схеме напряжение V каждого из положений переключателя;
  • рассчитать необходимое число витков между отводами по формуле N=(n/v)*(V²-V³), где V¹, V², V³ и т.д. – напряжение на последующих выводах;
  • указать на схеме количество витком между каждыми из отводов.

Совет! При необходимости сделать повышающий автотрансформатор к первичной обмотке добавляется необходимое количество витков. Для этого допускается использовать провод, снятый со вторичной обмотки.

Намотка катушки

После выполнения всех расчётов производится намотка катушки. Она выполняется на готовом или специально изготовленном каркасе вручную или при помощи намоточного станка:

  • наматывается необходимое число витков в секции;
  • выполняется ответвление – из обмоточного провода, не обрывая его, делается петля длиной 5-20 см и скручивается в жгут;
  • после изготовления отвода продолжается намотка катушки;
  • операции 1-3 повторяются до завершения намотки;
  • готовая обмотка закрепляется киперной лентой и покрывается лаком или краской.

Процесс сборки

После завершения намотки и высыхания лака производится сборка автотрансформатора:

  • собирается магнитопровод;
  • собранный аппарат устанавливается в корпус;
  • подключаются многопозиционный переключатель и вольтметр;
  • собранный автотрансформатор подключается к клеммам.

Проверка

После сборки работоспособность устройства необходимо проверить:

  • первичная обмотка аппарата подключается к сети;
  • измеряются напряжения при каждом из положений переключателя и данные сравниваются с расчетными;
  • через 20 минут трансформатор отключается и проверяется на нагрев – при его отсутствии производятся повторные испытания под нагрузкой.

Как сделать трансформатор из автотрансформатора

Кроме изготовления ЛАТРа из обычного трансформатора возможно обратная операция – изготовление трансформатора из ЛАТРа. Такие устройства обладают более высоким КПД из-за лучших свойств тороидального сердечника по сравнению с Ш-образным магнитопроводом.

Для такой переделки достаточно намотать вторичную обмотку:

  • посчитать количество витков между выводами 220В;
  • определить число витков/вольт

Электронный автотрансформатор

Более современным способом регулировки является использование электронных устройств. Любое из них можно изготовить своими руками.

Тиристорный регулятор

Простейшая схема такого приспособления представляет собой переменный резистор, включенный между анодом и управляющим электродом тиристора. Это позволяет получать пульсирующее постоянное напряжение и управлять им в диапазоне 0-110В.

Для регулировки переменного напряжения 0-220В применяется встречно-параллельная схема соединения, а резистор включается между управляющими электродами.

Вместо двух тиристоров целесообразно применение симистора, а в качестве схемы управления использовать диммер для ламп накаливания.

Транзисторное управление

Самая качественная регулировка получается при использовании транзисторного регулятора. Он обеспечивает плавное изменение и правильную форму выходного напряжения.

Недостаток этой схемы в нагреве выходных транзисторов. Для его уменьшения и повышения КПД целесообразно подключить регулятор к выходным клеммам автотрансформатора – грубая регулировка осуществляется переключением обмоток, а плавная при помощи транзисторов.

ШИМ-регулятор

Самым современным способом является применение ШИМ-контроллера (широтно-импульсная модуляция). В качестве силовых элементов полевые или биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT).

Что такое автотрансформатор? - Работа, преимущества, недостатки и применение

Автотрансформатор - это трансформатор с только одной обмоткой, намотанной на многослойный сердечник. Автотрансформатор похож на двухобмоточный трансформатор, но отличается тем, как первичная и вторичная обмотки взаимосвязаны. Часть обмотки является общей как для первичной, так и для вторичной стороны.

В режиме нагрузки часть тока нагрузки получается непосредственно от источника питания, а оставшаяся часть получается за счет действия трансформатора.Автотрансформатор работает как регулятор напряжения .

Содержание :

Пояснения к автомобильной схеме трансформатора

В обычном трансформаторе первичная и вторичная обмотки электрически изолированы друг от друга, но соединены магнитно, как показано на рисунке ниже. В автотрансформаторе первичная и вторичная обмотки соединены как магнитно, так и электрически. Фактически, часть одной непрерывной обмотки является общей как для первичной, так и для вторичной обмотки.

Рисунок A: Обычный двухобмоточный трансформатор

Существует два типа автотрансформатора в зависимости от конструкции. В одном из типов трансформаторов имеется непрерывная обмотка с выводами отводов в удобных местах, определяемых желаемым вторичным напряжением. Однако в автотрансформаторе другого типа есть две или более отдельных катушек, которые электрически соединены, образуя непрерывную обмотку. Конструкция Автотрансформатора показана на рисунке ниже.

Рисунок B: Авто - трансформатор

Первичная обмотка AB, от которой выполняется ответвление в точке C, так что CB действует как вторичная обмотка. Напряжение питания подается на AB, а нагрузка подключается к CB. Отвод может быть фиксированным или переменным. Когда переменное напряжение V 1 приложено к AB, в сердечнике создается переменный поток, в результате чего в обмотке AB индуцируется ЭДС E 1 . Часть этой наведенной ЭДС отбирается во вторичной цепи.

Лет,

  • В 1 - первичное приложенное напряжение
  • В 2 - вторичное напряжение на нагрузке
  • I 1 - первичный ток
  • I 2 - ток нагрузки
  • N 1 - количество витков между A и B
  • N 2 - количество витков между C и B

Без учета тока холостого хода, реактивного сопротивления утечки и потерь,

V 1 = E 1 и V 2 = E 2

Следовательно, коэффициент трансформации:

Поскольку вторичные ампер-витки противоположны первичным ампер-виткам, ток I 2 находится в фазе, противоположной I 1 .Вторичное напряжение меньше первичного. Следовательно, ток I 2 больше тока I 1 . Следовательно, результирующий ток, протекающий через участок BC, равен (I 2 - I 1 ).

Ампер-витки из-за участка BC = ток x витков
Уравнение (1) и (2) показывает, что ампер-витки из-за участка BC и переменного тока уравновешивают друг друга, что характерно для работы трансформатора.

Экономия меди в автотрансформаторе по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором

Вес меди пропорционален длине и площади поперечного сечения проводника.

Длина проводника пропорциональна количеству витков, а его поперечное сечение пропорционально произведению силы тока на количество витков.

Теперь, из приведенного выше рисунка (B) автотрансформатора, вес меди, необходимой для автотрансформатора, составляет

W a = вес меди в секции AC + вес меди в секции CB

Следовательно,

Если та же работа выполняется с обычным двухобмоточным трансформатором, показанным выше на рисунке (A), общий вес меди, необходимой для обычного трансформатора, составляет

Вт 0 = масса меди на первичной обмотке + масса меди на вторичной обмотке

Следовательно,

Теперь отношение веса меди в автотрансформаторе к весу меди в обычном трансформаторе равно

Экономия меди, связанная с использованием автотрансформатора = вес меди, необходимый для обычного трансформатора - вес меди, необходимый для автотрансформатора

Следовательно,

Экономия меди = K x вес меди, необходимой для двух обмоток трансформатора

Следовательно, экономия меди увеличивается, когда коэффициент трансформации приближается к единице.Следовательно, автотрансформатор используется, когда значение K почти равно единице.

Преимущества автотрансформатора

  • Менее затратно
  • Лучшее регулирование
  • Низкие потери по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором того же номинала.

Недостатки автотрансформатора

У автотрансформатора есть различные преимущества, но также есть один серьезный недостаток, почему автотрансформатор не используется широко, заключается в том, что

  • Вторичная обмотка не изолирована от первичной.
    Если для подачи низкого напряжения от высокого напряжения используется автотрансформатор, а вторичная обмотка обрывается, полное первичное напряжение проходит через клемму вторичной обмотки, что опасно для оператора и оборудования. Таким образом, автотрансформатор не следует использовать для соединения систем высокого и низкого напряжения.
  • Используется только в ограниченных местах, где требуется небольшое отклонение выходного напряжения от входного.

Применение автотрансформатора

  • Используется как пускатель для подачи до от 50 до 60% полного напряжения на статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором во время пуска.
  • Используется для небольшого повышения напряжения в распределительном кабеле, чтобы исправить падение напряжения.
  • Также используется как регулятор напряжения
  • Используется в системах передачи и распределения электроэнергии, а также в аудиосистемах и на железных дорогах.
,Автотрансформатор электромагнитной индукции

- Купить трансформатор из листовой кремниевой стали, самотрансформатор, автотрансформатор для горной промышленности Продукт на Alibaba.com

Описание продукта

Автотрансформатор изготовлен в соответствии с явлением самоиндукции в электромагнитной индукции, он в основном регулирует уровень напряжения. -трансформатор представляет собой трансформатор, который представляет собой первичную и вторичную обмотки одной и той же обмотки. По конструкции можно разделить на регулируемое и фиксированное давление.Обычно используется для механических и электрических скоростей,

, который характеризуется небольшой разницей между одним или двумя напряжениями, в настоящее время широко используется управление частотой.

Ядро продукта - это холоднокатаный лист из высококачественной кремнистой стали, а структура катушки состоит из цилиндра, эллиптического цилиндра и прямоугольного цилиндра. Небольшие размеры, отличные характеристики, безопасность и надежность

.

Приложение

Широко используется на промышленных и горнодобывающих предприятиях, а также используется импортное и экспортное оборудование и т. Д.

Технические параметры

Характеристики продукта:

Поскольку расчетная мощность трансформатора с самосвязью меньше номинальной мощности, основные размеры трансформатора с самосвязью меньше при той же номинальной мощности, что снижает стоимость. Использование эффективного материала приводит к тому, что потери в меди и потери в стали, соответственно, снижаются, поэтому эффективность самосвязанного трансформатора высока.

Поскольку импеданс короткого замыкания трансформатора с самосвязью меньше, чем у двухобмоточного трансформатора, скорость изменения напряжения мала, но ток короткого замыкания больше.

Технические параметры:

тип

Номинальная частота

50/60 (Гц)

КПД (ETA) (η)

99%

0 Коэффициент напряжения

400/220 В

Охлаждение

Естественное охлаждение

Влагостойкий способ

Открытый тип

Структура сердечника

Форма охлаждения

сухая

FAQ

1.Вопрос:

Каково ваше время доставки?

A:

Зависит от типа трансформатора.

2. Q:

Каковы ваши условия оплаты?

A:

30% аванс по T / T, 70% до доставки T / T или L / C, или мы можем обсудить это.

3. Q:

Какому стандарту вы следуете?

A:

IEC, ANSI, CSA, GB и т. Д.

4.Q:

Какую сопроводительную документацию вы можете предоставить обычно

A:

Предложение, эскизный чертеж, производственный план, план контроля качества
план тестирования, финансовый отчет, отчет о типовых испытаниях (KEMA , CESI), справочный лист и т. Д.

5. Q:

Каков ваш обычный гарантийный срок?

A:

12 месяцев после работы трансформатора.

6. Q:

Можно ли произвести установку и ввод в эксплуатацию на сайте пользователя?

A:

Да, мы можем отправить нашу монтажную группу в страну пользователя для обслуживания.

7. Q:

Есть ли у вас опыт работы с подобными трансформаторами?

A:

Да, мы можем предоставить справочный лист для проверки.

Наши преимущества:

Гарантия качества

- С самого начала VILLE гарантирует качество на каждом этапе для достижения наилучшего качества.

Обмен опытом

- Обладая более чем 30-летним опытом работы в энергетической отрасли, VILLE предлагает вам оптимизированное решение.

Global Service

- Где бы вы ни находились, глобальная сеть VILLE окажет вам поддержку и предоставит вам ценность.

Быстрый ответ

- В ответ на ваши потребности без промедления VILLE знает цену вашему времени.

Спасибо, что выбрали VILLE в качестве надежного партнера, и, пожалуйста, поверьте, мы оба создадим блестящее будущее!

.

Типы, работа, преимущества и применение

Автотрансформатор | Его работа, типы, преимущества, недостатки и применение

Что такое автотрансформатор:

Автотрансформатор - это особый тип трансформатора, который состоит из одной обмотки. Эта обмотка используется как для первичной, так и для вторичной (высокого и низкого напряжения) сторон. Он широко используется благодаря функции переменного выходного напряжения, более низкой стоимости и небольшому размеру.

В обычном двухобмоточном трансформаторе есть две отдельные обмотки для стороны высокого и низкого напряжения.Связь между этими двумя обмотками чисто магнитная (взаимная индукция). Это означает, что между обеими обмотками есть электрическая изоляция.

С другой стороны, автотрансформатор использует одну обмотку в качестве первичной и вторичной одновременно. Благодаря этому вход и выход соединены электрически, а также магнитно посредством самоиндукции. Электрическое соединение действительно связано с опасностью снятия изоляции между обмотками, но эта единственная обмотка дает много преимуществ, которые обсуждаются в этой статье ниже.

Работа автотрансформатора:

Стандартный автотрансформатор, как показано на рисунке ниже, имеет одну обмотку вокруг многослойного сердечника. Эта одиночная обмотка используется как для первичной, так и для вторичной цепи.

Их обмотка состоит как минимум из трех выводов, то есть A, B и C, как показано на рисунке. Клеммы A и B - это фиксированные клеммы, а клемма C - это переменная точка ответвления. Электропитание переменного тока подается на фиксированные клеммы A и B, в то время как нагрузка подключается между переменными точками ответвления C и B.

Автотрансформатор может иметь несколько точек отвода для обеспечения переменного выходного напряжения. Каждая из этих точек отвода предназначена для обеспечения различного коэффициента трансформации трансформатора, следовательно, для изменения выходного напряжения.

На рисунке выше показано несколько точек отвода, например, C 1 , C 2 , C 3 . Пока два других терминала A и B зафиксированы.

Помимо электрического соединения между первичной и вторичной обмотками, существует поток энергии посредством индукции.Это связано с тем, что переменный ток в обмотке генерирует переменный магнитный поток, который индуцирует ЭДС в обмотке, также известную как самоиндукция. Таким образом, выход автотрансформатора представляет собой комбинацию преобразования энергии и электропроводности, поэтому он имеет более высокий КПД, чем обычный двухобмоточный трансформатор, но за счет отсутствия электрической изоляции.

Обмотка от точки A к B действует как первичная обмотка, а общая обмотка между C и B действует как вторичная обмотка.Предположим, что количество витков в первичной обмотке N 1 , а количество витков во вторичной обмотке N 2 . Таким образом, коэффициент трансформации трансформатора определяется выражением;

Передаточное число, k = N 2 / N 1

Это передаточное число может варьироваться в зависимости от регулируемой точки отвода, которая может увеличивать или уменьшать количество витков во вторичной обмотке N 2 .

Предположим, что трансформатор не имеет потерь и напряжение, подаваемое на первичную обмотку, составляет В 1 , а вторичное напряжение на нагрузке составляет В 2 , тогда;

V 2 / V 1 = N 2 / N 1 = k

V 2 = V 1 k

V 2 = V 1 (N 2 / N 1 )

Изменяя точку отвода C в обмотке, мы можем изменить коэффициент k.Это приведет к изменению вторичного напряжения. Таким образом, выходное напряжение автотрансформатора можно изменять, перемещая точку отвода.

Типы автотрансформаторов:

В зависимости от увеличения и уменьшения напряжения автотрансформатор делится на два типа: повышающий трансформатор и понижающий трансформатор. Как и два обмоточных трансформатора, один автотрансформатор может использоваться в обеих конфигурациях.

Повышающий автотрансформатор

Выходное напряжение такого автотрансформатора превышает входное напряжение и, наоборот, его ток.

Для выполнения функции повышения, источник переменного тока подключается к регулируемой точке ответвления C и B., а нагрузка подключена к клеммам A и C, как показано на рисунке ниже.

В такой конфигурации количество витков в первичной обмотке N 1 (входная обмотка) между C и B меньше количества витков во вторичной обмотке N 2 .

Таким образом, передаточное число (N 2 / N 1 ) становится больше единицы, что является условием для повышающего трансформатора.

Связанные сообщения:

Понижающий автотрансформатор

В понижающем автотрансформаторе выходное напряжение меньше входного напряжения, а выходной ток больше входного тока.

Чтобы выполнить функцию понижения, соединения меняются на повышающую конфигурацию. Источник переменного тока подключается к фиксированным клеммам (A и B) автотрансформатора, а нагрузка подключается между клеммами C и B.

Количество витков в первичной обмотке N 1 между точкой A & B превышает количество витков вторичной обмотки N 2 .Следовательно, коэффициент трансформации становится меньше 1, что является условием для понижающего трансформатора.

Экономия меди в автотрансформаторе:

Наиболее важной особенностью автотрансформатора является экономия меди по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором.

Вес меди зависит от ее длины и площади поперечного сечения. Однако длина меди в трансформаторе соответствует количеству витков, а площадь поперечного сечения соответствует его номинальному току. Таким образом, вес меди в трансформаторе составляет;

Вес меди = N x I

Где N - количество витков, а I - ток, протекающий через него.

Из-за двух разных токов в обмотке автотрансформатора, обмотка разделена на две секции, то есть AC и CB.

Вес котла для секции AC составляет;

W AC ∝ I 1 (N 1 -N 2 )

I 1 - это ток, протекающий через него & (N 1 -N 2 ) - это количество поворотов между точками A и C.

Вес котла для секции СВ;

W CB ∝ (I 2 - I 1 ) N 2

N 2 - количество витков между точками C и B.Однако ток (I 2 - I 1 ) вызван тем, что ток нагрузки I 2 противоположен по фазе току I 1 . Поскольку мы знаем, что выходное напряжение уменьшается из-за нижних витков вторичной обмотки, выходной ток I 2 превышает первичный ток I 1 . Таким образом, результаты обоих текущих становятся (I 2 - I 1 ).

Теперь общий вес меди обмотки автотрансформатора, Вт, , , ;

W a (W AB + W BC )

W a I 1 (N 1 - N 2 ) + (I 2 - I 1 ) N 2

W a I 1 N 1 - I 1 N 2 + I 2 N 2 - I 1 N 2

W a I 1 N 1 + I 2 N 2 - 2 I 1 N 2

Теперь давайте найдем вес меди обычный двухобмоточный трансформатор;

Масса медная первичной обмотки;

W p I 1 N 1

Масса меди вторичной обмотки;

W s I 2 N 2

Общий вес меди двухобмоточного трансформатора;

W tw W p + W s

W tw ∝ I 1 N 1 + I 2 N 2

Теперь медь соотношение массы автотрансформатора к двухобмоточному трансформатору;

Разделение на I 1 N 1

Теперь разница между весом меди автомобильного и двухобмоточного трансформатора составляет;

Таким образом, экономия меди в автотрансформаторе зависит от его кратности.Поскольку коэффициент трансформации автотрансформатора остается меньше единицы, экономия меди увеличивается, когда передаточное число достигает единицы.

Процент экономии меди

Процент экономии меди автотрансформатора можно легко определить, взяв отношение стороны низкого напряжения к стороне высокого напряжения. Например,

Процент экономии меди = В L / В H x 100%

Так как напряжение соответствует виткам в обмотке, процент экономии меди также можно рассчитать как:

Процент экономии меди = N L / N H x 100%

Где

N L = количество витков на стороне низкого напряжения

N H = Количество витков на стороне высокого напряжения сторона

Преимущества автотрансформатора:

  • Самая выдающаяся особенность автотрансформатора - это экономия меди.Количество меди, используемой в автотрансформаторе, меньше, чем в двухобмоточном трансформаторе того же номинала. Таким образом, это уменьшает капиталовложений , необходимых для его строительства.
  • Использование одиночной обмотки автотрансформатора значительно уменьшает его размер и вес.
  • Небольшие габариты и вес автотрансформатора позволяют ему иметь более высокую номинальную мощность в ВА, чем обычный двухобмоточный трансформатор для того же количества материала.
  • Регулировка напряжения намного лучше, чем у двухобмоточного трансформатора, за счет исключения потерь во второй обмотке.
  • За счет электропроводности, магнитной индукции и уменьшения потерь во второй обмотке КПД автотрансформатора выше, чем у двухобмоточного трансформатора.

Связанный пост: Уравнение ЭДС трансформатора

Недостатки автотрансформатора:

  • Между обмотками нет гальванической развязки. Таким образом, заземление первичной обмотки автотрансформатора не устраняет риск поражения электрическим током, поскольку обе обмотки электрически соединены.Цепь по-прежнему будет проходить через землю.
  • Из-за гальванической развязки между обмотками два обмоточного трансформатора блокируют передачу гармоник между нагрузкой и питанием, в то время как автотрансформатор на самом деле не может.
  • Из-за низкого потока утечки между первичной и вторичной обмотками сопротивление автотрансформатора низкое. Таким образом, это может привести к большим токам замыкания во вторичной обмотке.

Связанное сообщение: Техническое обслуживание трансформатора - Силовые трансформаторы Техническое обслуживание, диагностика и мониторинг

Применения автотрансформатора:

  • Они используются для компенсации падения напряжения в распределительных трансформаторах.
  • Для пуска асинхронных и синхронных двигателей используется несколько методов. Один из способов - использовать автотрансформатор.
  • В лабораториях используется регулируемый автотрансформатор, также известный как Variac , который имеет постоянно регулируемое выходное напряжение.
  • Обрыв общей обмотки автотрансформатора приведет к полному входному напряжению на нагрузке.

Похожие сообщения:

.

Смотрите также