az autotranszformátor egy tekercselő transzformátor, amely Faraday elektromágneses indukció törvényének elvén működik. Leginkább kisfeszültségű tartományban használják, ipari, kereskedelmi és laboratóriumi célokra. Más néven variac, dimmer stat stb. az autotranszformátor lehet egy-és háromfázisú. Az egy tekercselés miatt az autotranszformátorok kevesebb veszteséggel rendelkeznek, hatékonyabbak és robusztusabbak. A szekunder oldal megérintésével széles feszültségtartomány érhető el. Egyes alkalmazásokban konverterekhez is csatlakoznak a kimeneti váltakozó feszültség egyenirányításához.
mi az autotranszformátor?
az autotranszformátor elve megegyezik a két tekercselő transzformátorral. Az elektromágneses indukció Faraday-törvényének elvén működik, amely szerint a mágneses mező és a vezetők viszonylagos változása esetén emf indukálódik a vezetőkben. Vegyünk egy két tekercselő transzformátort az alábbiakban
transzformátor
amikor váltakozó feszültséget alkalmaznak az elsődleges tekercsre, az emf-et indukál az elsődleges tekercsben az AC tápellátás és a statikus vezetékek miatt létrehozott mágneses mező váltakozó jellege miatt. Faraday elektromágneses indukciós törvénye szerint relatív elmozdulásnak kell lennie a mező és a vezetők között, és ebben az esetben a mező váltakozó, és a vezetők állandóak. Emiatt emf indukálódik a transzformátor primer tekercsében.
indukált emf az elsődleges tekercsben váltakozó fluxust hoz létre az elsődleges tekercsben. A fluxus összekapcsolja a transzformátor szekunder tekercsét a transzformátor magján áthaladva. Ezt kölcsönös indukciónak nevezik. A szekunder tekercsben emf indukálódik. A másodlagos tekercselés fordulatainak száma alapján kiszámítjuk a másodlagos indukált emf nagyságát.
autotranszformátor működési elve
most vegye figyelembe az alábbi autotranszformátor kapcsolási rajzát. Az 1. ábrán látható két tekercselő transzformátorhoz képest az autotranszformátor egyetlen tekercseléssel rendelkezik. Amikor az elsődleges áramkört váltakozó árammal látják el Faraday elektromágneses indukciós törvénye miatt, az elsődleges részben emf indukálódik. Mivel a mágneses mező váltakozik a természetben, a vezetők pedig helyhez kötöttek.
autotranszformátor
az indukált EMF primerben fluxust hoz létre, amelyet primer tekercselési fluxusnak nevezünk. Ez a fluxus összeköti a szekunder tekercset, és a kölcsönös indukció miatt emf-et indukál a szekunder tekercsen. Ezért az emf átkerül a másodlagos tekercsbe. A másodlagos oldalon lévő számos fordulat alapján meghatározzuk az indukált emf nagyságát.
működő autotranszformátor
az indukált emf EMF egyenletét a következőképpen adjuk meg
E=4,44 db NF
ez általánosítható mind az elsődleges, mind a másodlagos EMF tekercsre. Ha az arányt vesszük, akkor
E1 / E2 =N1 / N2 = k
látható, hogy az indukált emf nagysága egyenesen arányos a fordulatok számával. Ha a másodlagos oldalon több fordulat van, akkor ezt fokozatos autotranszformátornak nevezik. Ha több fordulat kevesebb, akkor egy fokozatos autotranszformátornak nevezik. Megfigyelhető az is, hogy két tekercselő transzformátorban a fluxus a szekunder tekercset a transzformátor magján keresztül köti össze. Nincs elektromos kapcsolat az elsődleges és a másodlagos között. Amiatt, abból az okból, a transzformátort elektromosan izolált, de mágnesesen kapcsolt eszköznek nevezik. De egy autotranszformátor esetében elektromos szigetelés van. Csak egy tekercs van. Ezért az autotranszformátort elektromosan és mágnesesen összekapcsolt eszköznek nevezik.
a fent bemutatott módon indukált EMF természet statikusan indukált emf. Ha a forrás váltakozó, és a vezetékek állandóak, ebben az esetben a természet által indukált emf statikusan indukált emf. Ha a vezetékek forognak, és a mágneses mező állandó, akkor az EMF indukált dinamikusan indukált emf. A transzformátorban és az autotranszformátorban az indukált emf statikusan indukált emf. Egyenáramú generátorok esetén az indukált emf dinamikusan indukált emf. A statikusan indukált emf esetében az áramok irányát Lenz törvénye adja meg. Abban az esetben dinamikusan emf, Fleming jobb kezének szabálya adja meg. Ezért az autotranszformátorban az indukált emf irányát Lenz törvénye adja meg.
két tekercselő transzformátorban is az primerből a szekunder energiát indukcióval indukálják, míg az autotranszformátorban az energiát mind indukció, mind vezetés útján továbbítják. Meg kell jegyezni, hogy az EMF indukciója az elsődleges oldalon, Faraday elektromágneses indukció törvénye szerint, relatív változásnak kell lennie a mágneses mező és a vezetők halmaza között. Emiatt váltakozó feszültséget kapunk az elsődleges oldalon, amely váltakozó jellegű. Ha DC-t adunk, akkor az autotranszformátor vagy két tekercselő transzformátor nem fog működni, az ellátás állandó jellege miatt. Ezért azt mondjuk, hogy a transzformátor nem működik DC-ben. Valójában az elsődleges tekercs alacsony ellenállása miatt, amikor egyenáramú tápellátást adnak, a nagy áramok miatt a tekercs égni fog.
az autotranszformátor tulajdonságai
a tulajdonságok
- az automatikus transzformátor elektromosan és mágnesesen kapcsolt eszköz
- az Autotranszformátorban, a teljesítmény állandó
- az autotranszformátorban, a teljes fluxus állandó
- az autotranszformátorban, frekvencia állandó
- a feszültség és az áram a fordulatok számától függően változik.
- az Autotranszformátort fázisváltó eszköznek is nevezik
- az autotranszformátorban kisebb a veszteség, mint a két tekercselő transzformátorban, az egyetlen tekercselés miatt
- az autotranszformátor hatékonysága nagyobb, mint a két tekercselő transzformátornál
- mind a vas, mind a réz vesztesége kisebb autotranszformátor.
automatikus transzformátor építése
a transzformátor alapvetően két részből áll
- vezetékek
- mag
az autotranszformátor vezetői rézből állnak. Alacsony ellenállásúak. A rézvezetők egymással vannak szigetelve. A szigeteléshez használt anyag impregnált papír, csillám stb. A szigetelés segít az örvényáram-veszteségek csökkentésében is. A tekercselés a mag körül van tekercselve. Egyetlen tekercselő transzformátor esetében a réz követelménye kisebb, mint a két tekercselő transzformátoré.
auto-transzformátor-Építés
a fluxus átviteléhez az elsődlegesből a szekunder, magot használnak. A mag mágneses anyagból áll, például szilícium acélból, CRGO acélból stb. A CRGO acél a leghatékonyabb anyag a mag számára, mivel a legkevesebb hiszterézisveszteséggel rendelkezik. A szerepmag az, hogy a fluxust a tekercs egyik részéből más részekbe továbbítsa.
a 3. ábrán látható egyéb fontos Alkatrészek a csapágyak, kefék, sorkapcsok stb. A bemutatott alkatrészeket a dimmer stat alapvetően laboratóriumi célokra használják.
az autotranszformátor előnyei és hátrányai
az előnyök
- az autotranszformátor veszteségei kisebbek
- az autotranszformátor hatékonysága több
- a réz követelmény kevesebb
- az alapvető követelmény kevesebb
a hátrányok:
- az autotranszformátorok nem használhatók nagyfeszültségekhez. Mivel az elsődleges tekercs bármilyen megszakadása teljes primer feszültséget eredményezne a szekunder oldalon, ezért nem használható
- nagyfeszültségekhez, a szigetelési követelmény több. Mivel az autotranszformátor mind elektromosan, mind mágnesesen kapcsolódik, a szigetelés követelménye több.
- a közös tekercselés miatt a semleges kapcsolat nehéz.
autotranszformátorok alkalmazásai
az alábbiakban az autotranszformátorok alkalmazásai találhatók.
- Autotranszformátorokat használnak indukciós motorok indításához
- automatikus transzformátorokat használnak feszültségszabályozáshoz
- az Autotranszformátorokat laboratóriumi célokra használják.
- az Autotranszformátorokat számos ipari alkalmazásban használják, például papírgyárakban, gyárakban stb.
GYIK
1). Működik-e az automatikus transzformátor DC-ben
nem, az autotranszformátor nem működhet DC-ben
2). Az autotranszformátornak két tekercse van?
nem, az autotranszformátornak csak egyetlen tekercselése van
3). Az autotranszformátor elektromosan izolált eszköz?
nem, az autotranszformátor elektromosan és mágnesesen kapcsolt eszköz.
4). Az autotranszformátor hatékonysága több mint két tekercselő transzformátor?
az autotranszformátor hatékonysága több mint két tekercselő transzformátor
5). Használunk autotranszformátorokat nagyfeszültségű alkalmazásokhoz?
nem, az autotranszformátorokat kisfeszültségű alkalmazásokhoz ( 420 V) használják. Ezen túlmenően a tervezés során különleges intézkedéseket hoznak.
ezért ez az autotranszformátorok áttekintéséről szól, mint például a munka, az építés, az előnyök és a hátrányok. Leginkább indukciós motorok indítására és laboratóriumi célokra használják, az autotranszformátorok hatékonysága akár 98%. Robusztusak az alkalmazáshoz, kevesebb karbantartáshoz és hosszabb élettartamhoz. Itt van egy kérdés az Ön számára, miért nem alkalmasak az autotranszformátorok nagyfeszültségű alkalmazásokhoz?