autotransformator to pojedynczy transformator uzwojeniowy działający na zasadzie prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Stosowany głównie w zakresie niskiego napięcia, do celów przemysłowych, handlowych i laboratoryjnych. Znany również jako variac, dimmer stat itp. autotransformator może być jedno-i trójfazowy. Dzięki pojedynczemu uzwojeniu autotransformatory mają mniejsze straty, są bardziej wydajne i wytrzymałe. Poprzez stukanie po stronie wtórnej można uzyskać szeroki zakres napięcia. W niektórych zastosowaniach są one również podłączone do konwerterów do prostowania wyjściowego napięcia przemiennego.
co to jest autotransformator?
zasada działania autotransformatora jest taka sama jak dwóch transformatorów uzwojeniowych. Działa na zasadzie prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya, zgodnie z którym za każdym razem, gdy zachodzi względna zmiana pola magnetycznego i przewodników, w przewodnikach indukowany jest emf. Rozważ transformator z dwoma uzwojeniami pokazany poniżej
transformator
gdy napięcie przemienne jest przyłożone do uzwojenia pierwotnego, indukuje ono emf w uzwojeniu pierwotnym ze względu na naprzemienny charakter pola magnetycznego powstałego w wyniku zasilania prądem przemiennym i przewodami statycznymi. Zgodnie z Prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya musi istnieć względne przemieszczenie między polem a przewodnikami, w tym przypadku pole jest przemienne, a przewodniki są stałe. Dzięki czemu w uzwojeniu pierwotnym transformatora indukowany jest emf.
indukowany pem w uzwojeniu pierwotnym tworzy zmienny strumień w uzwojeniu pierwotnym. Strumień łączy uzwojenie wtórne transformatora, przechodząc przez rdzeń transformatora. Nazywa się to wzajemną indukcją. W uzwojeniu wtórnym indukowany jest emf. I na podstawie liczby obrotów na uzwojeniu wtórnym oblicza się wielkość indukowanego pola elektromagnetycznego wtórnego.
zasada działania autotransformatora
teraz rozważ schemat obwodu autotransformatora pokazany poniżej. W porównaniu z dwoma transformatorami uzwojeniowymi, jak pokazano na fig. 1, autotransformator ma pojedyncze uzwojenie. Gdy do obwodu pierwotnego podawany jest zasilacz zmienny, z powodu prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya, w części pierwotnej indukowany jest emf. Ponieważ pole magnetyczne ma charakter zmienny, a przewodniki są nieruchome.
autotransformator
indukowany emf w pierwotnym wytwarza strumień, który jest nazywany strumieniem uzwojenia pierwotnego. Ten strumień łączy uzwojenie wtórne i indukuje emf na uzwojeniu wtórnym dzięki wzajemnej indukcji. Stąd emf jest przenoszony w uzwojeniu wtórnym. Na podstawie liczby obrotów po stronie wtórnej określa się wielkość indukowanego pola elektromagnetycznego.
praca autotransformatora
równanie pola elektromagnetycznego indukowanego pola elektromagnetycznego podaje się jako
E = 4,44∅NF
można to uogólnić zarówno dla pierwotnego uzwojenia EMF, jak i dla wtórnego uzwojenia EMF. Jeśli weźmiemy stosunek otrzymamy jako
E1/E2 =N1 / N2 = k
można zauważyć, że wielkość indukowanego pola elektromagnetycznego jest wprost proporcjonalna do liczby zwojów. Jeśli liczba zwojów jest większa po stronie wtórnej, nazywa się to autotransformatorem step-up. Jeśli kilka obrotów jest mniej, nazywa się to autotransformatorem stopniowym. Obserwuje się również, że w dwóch transformatorach uzwojeniowych strumień łączy uzwojenie wtórne przez rdzeń transformatora. Nie ma połączenia elektrycznego między pierwotnym i wtórnym. Z tego powodu transformator nazywany jest urządzeniem izolowanym elektrycznie, ale sprzężonym magnetycznie. Ale dla autotransformatora jest izolacja elektryczna. Jest tylko jedno uzwojenie. Z tego powodu autotransformator nazywany jest urządzeniem sprzężonym elektrycznie i magnetycznie.
naturą indukowaną emf, jak pokazano powyżej, jest statycznie indukowana emf. Jeśli źródło jest przemienne, a przewodniki są stałe, w takim przypadku EMF indukowany przez naturę jest indukowany statycznie. Jeśli Przewodniki obracają się, a pole magnetyczne jest stałe, w tym przypadku indukowany emf jest dynamicznie indukowany emf. W transformatorze i autotransformatorze indukowany emf jest statycznie indukowany emf. W przypadku generatorów prądu stałego indukowany emf jest indukowany dynamicznie. Dla indukowanego statycznie pola elektromagnetycznego kierunek prądów jest określony przez prawo Lenza. W przypadku dynamicznego pola elektromagnetycznego jest ono podawane przez regułę prawej ręki Fleminga. Stąd w autotransformatorze kierunek indukowanego pola elektromagnetycznego jest określony przez prawo Lenza.
również w dwóch transformatorach uzwojeniowych energia z pierwotnego do wtórnego jest indukowana przez indukcję, natomiast w autotransformatorze energia jest przenoszona zarówno przez indukcję, jak i przewodnictwo. Należy zauważyć, że dla indukcji pola elektromagnetycznego po stronie pierwotnej, zgodnie z Prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, musi istnieć względna zmiana między polem magnetycznym a zestawem przewodników. Z tego powodu otrzymujemy napięcie AC po stronie pierwotnej, które jest zmienne w naturze. Jeśli damy, DC, to autotransformator lub dwa transformatory uzwojenia nie będą działać, ze względu na stały charakter zasilania. Stąd mówimy, że transformator nie pracuje w DC. W rzeczywistości ze względu na niską rezystancję uzwojenia pierwotnego, przy zasilaniu prądem stałym, z powodu dużych prądów uzwojenie się pali.
właściwości autotransformatora
właściwości to
- automatyczny transformator jest urządzeniem sprzężonym elektrycznie i magnetycznie
- w Autotransformatorze, moc jest stała
- w autotransformatorze, ogólny strumień jest stały
- w autotransformatorze, częstotliwość jest stała
- napięcie i prąd różnią się w zależności od liczby obrotów.
- autotransformator jest również nazywany urządzeniem do zmiany fazy
- straty są mniejsze w autotransformatorze w porównaniu do dwóch transformatorów uzwojenia dzięki pojedynczemu uzwojeniu
- wydajność autotransformatora jest większa w porównaniu do dwóch transformatorów uzwojenia
- zarówno straty żelaza, jak i miedzi są mniej autotransformatorem.
Budowa transformatora samochodowego
transformator składa się zasadniczo z dwóch części
- Przewody
- Rdzeń
przewody w autotransformatorze wykonane są z miedzi. Mają niski opór. Przewody miedziane są izolowane ze sobą. Materiałem używanym do izolacji jest impregnowany papier, mika itp. Izolacja pomaga również w zmniejszeniu strat prądów wirowych. Uzwojenie jest nawinięte wokół rdzenia. W przypadku pojedynczego transformatora uzwojenia zapotrzebowanie na miedź jest mniejsze w porównaniu do dwóch transformatorów uzwojenia.
Auto-transformator-Budowa
aby przenieść strumień z pierwotnego NA wtórny, stosuje się rdzeń. Rdzeń składa się z materiału magnetycznego, takiego jak stal krzemowa, stal CRGO itp. Stal CRGO jest najbardziej wydajnym materiałem na rdzeń, ponieważ ma najmniejsze straty histerezy. Rdzeniem roli jest przenoszenie strumienia z jednej części uzwojenia na inne części.
Inne ważne części, jak pokazano na rysunku 3, to łożyska, szczotki, listwy zaciskowe itp. Pokazane części są używane do stat ściemniacza zasadniczo używane do celów laboratoryjnych.
zalety i wady autotransformatora
zalety to
- straty w Autotransformatorze są mniejsze
- wydajność autotransformatora jest większa
- zapotrzebowanie na miedź jest mniejsze
- zapotrzebowanie na rdzeń jest mniejsze
wadami są
- autotransformatory nie mogą być używane do wysokich napięć. Ponieważ jakakolwiek nieciągłość w uzwojeniu pierwotnym spowodowałaby całkowite Napięcie pierwotne po stronie wtórnej, dlatego nie można go stosować dla wysokich napięć
- , Wymaganie izolacji jest większe. Ponieważ autotransformator jest sprzężony zarówno elektrycznie, jak i magnetycznie, wymóg izolacji jest większy.
- ze względu na wspólne uzwojenie, neutralne połączenie jest trudne.
zastosowania Autotransformatorów
oto zastosowania autotransformatorów.
- autotransformatory służą do uruchamiania silników indukcyjnych
- Transformatory Samochodowe służą do regulacji napięcia
- autotransformatory służą do celów laboratoryjnych.
- autotransformatory są stosowane w wielu zastosowaniach przemysłowych, takich jak papiernie, fabryki itp.
FAQs
1). Czy automatyczny transformator działa w DC
Nie, autotransformator nie może pracować w DC
2). Czy autotransformator ma dwa uzwojenia?
Nie, autotransformator ma tylko jedno uzwojenie
3). Czy autotransformator jest urządzeniem izolowanym elektrycznie?
nie, autotransformator jest urządzeniem sprzężonym elektrycznie i magnetycznie.
4). Czy sprawność autotransformatora jest większa niż dwóch transformatorów uzwojeniowych?
sprawność autotransformatora to więcej niż dwa uzwojenia transformatora
5). Czy stosujemy autotransformatory do zastosowań wysokonapięciowych?
Nie, autotransformatory są używane do zastosowań niskonapięciowych (420 V). Poza tym, specjalne środki są podejmowane podczas projektowania.
dlatego chodzi o przegląd autotransformatorów, takich jak praca, konstrukcja, zalety i wady. Autotransformatory stosowane głównie do rozruchu silników indukcyjnych oraz do celów laboratoryjnych mają sprawność do 98%. Są wytrzymałe do zastosowania, mniej konserwacji i dłuższa żywotność. Oto pytanie, dlaczego autotransformatory nie nadają się do zastosowań wysokonapięciowych?