Autotransformerは電磁誘導のファラデーの法則の原則で動作する単一の巻上げの変圧器である。 産業の、商業および実験室の為に低電圧の範囲で大抵、使用されて。 Variac、調光器statなどとしても知られています。 autotransformerは単一および三相である場合もあります。 単一の巻上げが原因で、autotransformersに少数の損失が、より有効および強いあります。 二次側のタッピングを取ることにより、広い範囲の電圧を得ることができる。 一部のアプリケーションでは、出力AC電圧を整流するためのコンバータにも接続されています。
自動変圧器とは何ですか？
自動変圧器の原理は、二つの巻線変圧器と同じです。 これは、磁場と導体に相対的な変化があるときはいつでも、導体にemfが誘導されるファラデーの電磁誘導の法則の原則に基づいて動作します。 以下に示す2つの巻線変圧器を考えてみましょう
変圧器
交流電圧が一次巻線に印加されると、AC電源および静電導体によって生成される磁界の交流性質のために、一次巻線にemfが誘導されます。 ファラデーの電磁誘導の法則によれば、電界と導体の間には相対的な変位がなければならず、この場合、電界は交互であり、導体は一定である。 そのため、変圧器の一次巻線に起電力が誘導されます。
一次巻線に誘導された起電力は、一次巻線に交番磁束を生成します。 磁束は、変圧器のコアを通過することによって変圧器の二次巻線をリンクする。 これは相互誘導と呼ばれます。 二次巻線に起電力が誘導されます。 また、二次巻線の巻数に基づいて、二次誘導起電力の大きさが計算されます。
自動変圧器の動作原理
次に、以下に示す自動変圧器の回路図を考えてみましょう。 図1に示すように、2つの巻線変圧器と比較して、自動変圧器は単一の巻線を有する。 ファラデーの電磁誘導の法則のために、一次回路に交互電源が供給されると、一次部分に起電力が誘導される。 磁場は本質的に交互であり、導体は静止しているからである。
自動変圧器
一次巻線磁束と呼ばれる一次巻線の誘導起電力が磁束を生成します。 この磁束は二次巻線をリンクし、相互誘導のために二次巻線にemfを誘導する。 したがって、emfは二次巻線に伝達されます。 二次側のいくつかのターンに基づいて、誘導起電力の大きさが決定される。
自動変圧器作動
誘導起電力の起電力方程式は次のように与えられます
E=4.44√Nf
これは一次巻線emfと二次巻線emfの両方で一般化することができます。 比を
E1/E2=N1/N2=k
とすると、誘導起電力の大きさは巻数に正比例することがわかります。 二次側の巻数が大きい場合は、ステップアップ自動変圧器と呼ばれます。 いくつかのターンが少ない場合、それはステップダウン自動変圧器と呼ばれます。 また，二つの巻線変圧器では，磁束が変圧器のコアを介して二次巻線をリンクすることが観察された。 一次と二次の間に電気的なリンクはありません。 そのため、変圧器は電気的に絶縁されているが磁気的に結合されたデバイスと呼ばれている。 しかし、自動変圧器の場合、電気的絶縁があります。 巻線は1つだけです。 このため、自動変圧器は電気的および磁気的に結合されたデバイスと呼ばれています。
上記に示すように誘導される性質の起電力は、静的に誘導される起電力である。 供給源が交互であり、導体が一定である場合、その場合、自然誘導起電力は静的に誘導起電力である。 導体が回転しており、磁場が一定である場合、誘導される起電力は動的に誘導される起電力である。 変圧器および自動変圧器では、誘導起電力は静的に誘導起電力である。 直流発電機の場合、誘導起電力は動的誘導起電力である。 静的に誘導された起電力の場合、電流の方向はレンツの法則によって与えられる。 動的起電力の場合、それはフレミングの右手則によって与えられる。 したがって、自己変圧器では、誘導起電力の方向はレンツの法則によって与えられる。
また、二つの巻線変圧器では、一次から二次へのエネルギーは誘導によって誘導されますが、自己変圧器では、エネルギーは誘導と伝導の両方を介して移 ファラデーの電磁誘導の法則に従って、一次側のemfの誘導のために、磁場と導体のセットとの間に相対的な変化がなければならないことに留意すべきで このため、本質的に交互になっている一次側のAC電圧が得られます。 私たちが与えた場合、DC、その後、自動変圧器または2つの巻線変圧器は、供給の一定の性質のために動作しません。 したがって、変圧器はDCで動作しないと言います。 実際には、一次巻線の抵抗が低いため、DC電源が供給されると、大電流のために巻線が燃焼します。
自動変圧器の特性
特性は
- 自動変圧器は電気的および磁気的に結合された装置
- 自動変圧器では、電力は一定
- 自動変圧器では、全磁束は一定
- 自動変圧器では、周波数は一定
- 自動変圧器では、周波数は一定
- 自動変圧器では、周波数は一定
- 自動変圧器では、周波数は一定
- 自動変圧器では、周波数は一定
- 自動変圧器では、周波数は一定
- 自動変圧器では、4547>
- 電圧と電流は、ターン数に基づいて変化します。
- 自動変圧器は位相シフト装置とも呼ばれます
- 単巻による二つの巻線変圧器に比べて自動変圧器の損失が少ない
- 自動変圧器の効率は二つの巻線変圧器に比べてより高い
- 鉄と銅の両方の損失が少ない自動変圧器です。
自動変圧器の構造
変圧器は基本的に二つの部分で構成されています
- 導体
- コア
自動変圧器の導体は銅で構成されています。 それらは低い抵抗である。 銅導体は互いに絶縁されている。 絶縁材に使用される材料は浸透させたペーパー、雲母、等です。 絶縁材はまた渦電流の損失の減少で助ける。 巻線はコアの周りに巻かれています。 単一の巻上げの変圧器のために、銅の条件は2つの巻上げの変圧器と比べてより少しです。
自動変圧器-建設
一次から二次に磁束を転送するには、コアが使用されます。 中心はケイ素の鋼鉄、CRGOの鋼鉄、等のような磁気材料から成っています。 CRGOの鋼鉄は最少のヒステリシスの損失があるので、中心のための最も有効な材料です。 役割の中心は巻上げの1つの部分から他の部品に変化を移すことです。
図3に示すように、その他の重要な部品は、ベアリング、ブラシ、端子板などです。 示されている部品は基本的に実験室の為に使用される調光器のstatのために使用されます。
自動変圧器の長所と短所
利点は
- 自動変圧器の損失が少ない
- 自動変圧器の効率が高い
- 銅の要件が少ない
- コアの要件が少ない
-
欠点は、
- オートトランスは高電圧では使用できないことです。 一次巻線の不連続性は二次側に完全な一次電圧をもたらすため、高電圧には使用できません
- 絶縁要件はそれ以上です。 自動変圧器は電気的にも磁気的にも結合されているため、絶縁の要件はより多くのものです。
- 共通の巻線のため、中立接続が困難です。
自動変換器の応用
自動変換器の応用は次のとおりです。
- 誘導電動機の始動には自動変圧器が使用されます
- 電圧調整には自動変圧器が使用されます
- 自動変圧器は実験室用に使用されます。
- 自動変圧器は製紙工場、工場、等のような多くの産業適用で使用されます。
よくある質問
1）。 自動変圧器はDC
で動作しますかいいえ、自動変圧器はDC
では動作しません2）。 自動変圧器には2つの巻線がありますか？
いいえ、自動変圧器は単一の巻線のみを持っています
3）。 自動変圧器は電気的に絶縁されたデバイスですか？
いいえ、自動変圧器は電気的および磁気的に結合されたデバイスです。
4). 自動変圧器の効率は2つ以上の巻上げの変圧器ですか。
自動変圧器の効率は2つ以上の巻上げの変圧器
です5）。 私達は高圧適用のためにautotransformersを使用するか。
いいえ、低電圧アプリケーション（420V）には自動変圧器を使用しています。 それを越えて、特別な手段は設計している間取られる。
したがって、これはすべての作業、建設、利点、および欠点のようなautotransformersの概要についてです。 誘導電動機および実験室の目的の開始のために大抵使用されて、autotransformersに98%まで効率があります。 それらは適用、より少ない維持およびより多くの寿命のために険しい。 ここにあなたのための質問があります、なぜautotransformersは高圧適用のために適していませんか。