Autotransformer é um único enrolamento do transformador que trabalha com o princípio da Lei de Faraday da indução eletromagnética. Usado principalmente na faixa de baixa tensão, para fins industriais, comerciais e laboratoriais. Também conhecido como variac, dimmer stat, etc. autotransformador pode ser único e trifásico. Devido ao enrolamento único, os autotransformadores têm menos perdas, mais eficientes e robustos. Ao tocar no lado secundário, uma ampla faixa de tensão pode ser obtida. Em algumas aplicações, eles também são conectados a Conversores para retificar a tensão CA de saída.
o que é autotransformador?
o princípio do autotransformador é o mesmo que dois transformadores de enrolamento. Funciona com base no princípio da Lei de indução eletromagnética de Faraday, segundo a qual sempre que há uma mudança relativa no campo magnético e nos condutores, um emf é induzido nos condutores. Considere dois enrolamento do transformador mostrado abaixo
Transformador
Quando uma tensão alternada é aplicada ao enrolamento primário, induz uma fem no enrolamento primário, devido à alternância natureza do campo magnético criado devido à alimentação de CA e estático condutores. De acordo com a Lei de indução eletromagnética de Faraday, deve haver deslocamento relativo entre campo e condutores e, neste caso, o campo está alternando e os condutores são constantes. Por causa do qual um emf é induzido no enrolamento primário do transformador.
EMF induzido no enrolamento primário cria um fluxo alternado no enrolamento primário. O fluxo liga o enrolamento secundário do transformador passando pelo núcleo do transformador. Isso é chamado de indução mútua. Um emf é induzido no enrolamento secundário. E com base no número de voltas no enrolamento secundário, o emf induzido secundário de magnitude é calculado.
princípio de funcionamento do autotransformador
agora considere o diagrama de circuito do autotransformador mostrado abaixo. Em comparação com dois transformadores de enrolamento, como mostrado na Figura 1, o autotransformador possui enrolamento único. Quando uma fonte alternada é dada ao circuito primário, por causa da Lei de indução eletromagnética de Faraday, um emf é induzido na parte primária. Uma vez que o campo magnético está alternando na natureza, e os condutores estão estacionários.
autotransformador
o emf induzido no primário produz um fluxo, que é chamado de fluxo de enrolamento primário. Este fluxo liga o enrolamento secundário e induz um emf no enrolamento secundário devido à indução mútua. Portanto, o emf é transferido no enrolamento secundário. Com base em várias voltas no lado secundário, a magnitude da emf induzida é determinada.
autotransformador trabalhando
a equação emf do emf induzido é dada como
E=4,44 N Nf
isso pode ser generalizado para emf de enrolamento primário e EMF de enrolamento secundário. Se tomarmos a razão, obtemos como
E1/E2 =N1/N2 =k
pode-se ver que a magnitude do emf induzido é diretamente proporcional a várias voltas. Se várias voltas forem maiores no lado secundário, é chamado de autotransformador step-up. Se várias voltas forem menores, é chamado de autotransformador step-down. Observa-se também que, em dois transformadores de enrolamento, o fluxo liga o enrolamento secundário através do núcleo do transformador. Não há ligação elétrica entre primário e secundário. Por esse motivo, o transformador é chamado de dispositivo eletricamente isolado, mas magneticamente acoplado. Mas para um autotransformador, há isolamento elétrico. Há apenas um enrolamento. Por esse motivo, o autotransformador é chamado de dispositivo eletricamente e magneticamente acoplado.
a natureza emf induzida como mostrado acima é EMF estaticamente induzida. Se a fonte estiver alternada e os condutores forem constantes, nesse caso, a emf induzida pela natureza é a emf induzida estaticamente. Se os condutores estão girando e o campo magnético é constante nesse caso EMF induzido é dinamicamente induzido emf. No transformador e no autotransformador, o emf induzido é o emf induzido estaticamente. No caso dos geradores DC, O emf induzido é o emf induzido dinamicamente. Para emf estaticamente induzido, a direção das correntes é dada pela Lei de Lenz. No caso de EMF dinamicamente, é dado pela regra da mão direita de Fleming. Portanto, no autotransformador, a direção do emf induzido é dada pela Lei de Lenz.
também em dois transformadores de enrolamento, a energia do primário ao secundário é induzida por indução, mas enquanto no autotransformador, a energia é transferida por indução e condução. Deve-se notar que, para a indução de emf no lado primário, de acordo com a Lei de indução eletromagnética de Faraday, deve haver uma mudança relativa entre o campo magnético e o conjunto de condutores. Por esse motivo, obtemos tensão CA no lado primário, que é alternada por natureza. Se dermos, DC, então autotransformador ou dois transformadores de enrolamento não funcionarão, devido à natureza constante do fornecimento. Portanto, dizemos que o transformador não opera em DC. De fato, devido à baixa resistência do enrolamento primário, quando o fornecimento de CC é dado, devido a grandes correntes, o enrolamento queimará.
Propriedades de Autotransformer
propriedades
- Auto Transformador é elétrica e magneticamente acoplado dispositivo
- Em Autotransformer, a energia é constante
- Em autotransformer, no geral, o fluxo é constante
- Em autotransformer, a freqüência é constante
- Tensão e a corrente variar com base no número de voltas.
- Autotransformer também é chamado de deslocamento de fase do dispositivo
- As perdas são menos autotransformer-comparação de dois enrolamento do transformador devido ao único enrolamento
- A eficiência do autotransformer é mais em comparação com os dois enrolamento de transformadores
- ferro e cobre as perdas são menos uma autotransformer.
Auto Transformador Construção
Um transformador consiste, basicamente, de duas partes
- Condutores
- Core
Os condutores no autotransformer são feitas de cobre. Eles são de baixa resistência. Os condutores de cobre são isolados uns com os outros. O material usado para isolamento é papel impregnado, mica, etc. O isolamento também ajuda a reduzir as perdas de correntes parasitas. O enrolamento é enrolado ao redor do núcleo. Para um único transformador de enrolamento, a exigência de cobre é menor em comparação com dois transformadores de enrolamento.
Auto-transformer-construction
para transferir o fluxo do primário para o secundário, o núcleo é usado. O núcleo é composto de material magnético como aço silício, aço CRGO, etc. O aço CRGO é o material mais eficiente para o núcleo, pois tem menos perdas de histerese. O núcleo do papel é transferir o fluxo de uma parte do enrolamento para outras partes.
outras peças importantes como mostrado na Figura 3 são rolamentos, escovas, placas de terminais, etc. As peças mostradas são usadas para estatísticas de dimmer basicamente usadas para fins de laboratório.
> Vantagens e Desvantagens de Autotransformer
vantagens
- Perdas em Autotransformer são menos
- A eficiência do autotransformer é mais
- Cobre Exigência é menor
- O principal requisito é menos
As desvantagens são
- Autotransformers não pode ser usado para altas tensões. Uma vez que qualquer descontinuidade no enrolamento primário resultaria em tensão primária completa no lado secundário, portanto, não pode ser usado para altas tensões
- o requisito de isolamento é mais. Como o autotransformador é eletricamente e magneticamente acoplado, a exigência de isolamento é maior.
- devido ao enrolamento comum, uma conexão neutra é difícil.
aplicações de autotransformadores
a seguir estão as aplicações de autotransformadores.
- autotransformadores são usados para iniciar motores de indução
- transformadores automáticos são usados para regulação de tensão
- autotransformadores são usados para fins de laboratório.Os autotransformadores são usados em muitas aplicações industriais, como fábricas de papel, fábricas, etc.
Perguntas Frequentes
1). O transformador automático funciona em DC
não, o autotransformador não pode funcionar em DC
2). O autotransformador tem dois enrolamentos?
não, o autotransformador tem um único enrolamento
3). O autotransformador é um dispositivo eletricamente isolado?
não, o autotransformador é um dispositivo eletricamente e magneticamente acoplado.
4). A eficiência do autotransformador é superior a dois transformadores de enrolamento?
a eficiência do autotransformador é superior a dois transformadores de enrolamento
5). Usamos autotransformadores para aplicações de alta tensão?
não, os autotransformadores são usados para aplicações de baixa tensão ( 420 V). Além disso, medidas especiais são tomadas durante o projeto.
portanto, trata-se de uma visão geral de autotransformadores como trabalho, construção, vantagens e desvantagens. Usado principalmente para iniciar motores de indução e fins laboratoriais, os autotransformadores têm eficiência de até 98%. São ásperos para a aplicação, menos manutenção e mais vida. Aqui está uma pergunta para você, por que os autotransformadores não são adequados para aplicações de alta tensão?