Autotransformator är en enda Lind transformator som fungerar på principen om Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Används mest i lågspänningsområde, för industriella, kommersiella och laboratorieändamål. Även känd som variac, dimmer stat, etc. autotransformator kan vara singel och trefas. På grund av enkellindning har autotransformatorer färre förluster, effektivare och robusta. Genom att knacka på sekundärsidan kan ett brett spänningsområde erhållas. I vissa applikationer är de också anslutna till omvandlare för att korrigera utgångsspänningen.
Vad är Autotransformator?
principen för autotransformatorn är densamma som två Lind transformatorer. Det fungerar på principen om Faradays lag om elektromagnetisk induktion, enligt vilken när det finns en relativ förändring i magnetfält och ledare, induceras en emf i ledarna. Tänk på en tvålindningstransformator som visas nedan
transformator
när en växelspänning appliceras på primärlindningen inducerar den en emf i primärlindningen på grund av det magnetiska fältets växlande natur som skapas på grund av växelström och statiska ledare. Enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion måste det finnas relativ förskjutning mellan fält och ledare, och i detta fall växlar fältet och ledarna är konstanta. På grund av vilket en emf induceras i transformatorns primära lindning.
inducerad emf i primärlindningen skapar ett växlande flöde i primärlindningen. Flux länkar transformatorns sekundära lindning genom att passera genom transformatorns kärna. Detta kallas ömsesidig induktion. En emf induceras i sekundärlindningen. Och baserat på antalet varv på sekundärlindning beräknas storleken sekundär inducerad emf.
Autotransformator arbetsprincip
Tänk nu på autotransformatorkretsdiagrammet som visas nedan. Jämfört med två Lind transformatorer som visas i Figur 1, har Autotransformator enda lindning. När en alternerande tillförsel ges till primärkretsen, på grund av Faradays lag om elektromagnetisk induktion, induceras en emf i den primära delen. Eftersom magnetfältet växlar i naturen och ledarna är stationära.
Autotransformator
den inducerade emf i primär producerar ett flöde, vilket kallas som primärlindningsflöde. Detta flöde länkar sekundärlindningen och inducerar en emf på sekundärlindning på grund av ömsesidig induktion. Därför överförs emf i sekundärlindningen. Baserat på ett antal varv på sekundärsidan bestäms storleken på inducerad emf.
Autotransformator som arbetar
emf-ekvationen för inducerad emf ges som
E = 4.44 Occubic NF
detta kan generaliseras för både primärlindning emf och sekundärlindning emf. Om vi tar förhållandet får vi som
E1/E2 =N1 / N2 =k
det kan ses att storleken på inducerad emf är direkt proportionell mot ett antal varv. Om ett antal varv är större på sekundärsidan kallas det en step-up autotransformator. Om flera varv är mindre kallas det en nedåtgående autotransformator. Det observeras också att i två lindningstransformatorer länkar flödet sekundärlindningen genom transformatorns kärna. Det finns ingen elektrisk koppling mellan primär och sekundär. Av den anledningen kallas transformatorn som elektriskt isolerad men magnetiskt kopplad anordning. Men för en autotransformator finns det elektrisk isolering. Det finns bara en lindning. Av denna anledning kallas autotransformator som elektriskt och magnetiskt kopplad enhet.
naturen emf inducerad som visas i ovan är statiskt inducerad emf. Om källan är alternerande och ledare är konstanta, i så fall är naturinducerad emf statiskt inducerad emf. Om Ledare roterar och magnetfältet är konstant i så fall induceras EMF dynamiskt EMF. I transformatorn och autotransformatorn induceras inducerad emf statiskt. I fallet med DC-generatorer induceras inducerad emf dynamiskt emf. För statiskt inducerad emf ges strömmarnas riktning av Lenzs lag. När det gäller dynamiskt emf ges det av Flemings högra Handregel. Därför i autotransformator ges riktningen för inducerad emf av Lenzs lag.
även i två lindningstransformatorer induceras energi från primär till sekundär genom induktion, men i autotransformator överförs energi genom både induktion och ledning. Det ska noteras att för induktion av emf på primärsidan, enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion, måste det finnas relativ förändring mellan magnetfältet och uppsättningen ledare. Av denna anledning får vi växelspänning på den primära sidan, som växlar i naturen. Om vi ger, DC, kommer autotransformatorn eller två lindningstransformatorer inte att fungera på grund av den konstanta naturen av utbudet. Därför säger vi att transformatorn inte fungerar i DC. Faktum är att på grund av låg resistans hos primärlindningen, när likström ges, på grund av stora strömmar, kommer lindningen att brinna.
egenskaper hos Autotransformator
egenskaperna är
- Auto transformator är elektriskt och magnetiskt kopplad enhet
- i Autotransformator är effekten konstant
- i autotransformator är det totala flödet konstant
- i autotransformator är frekvensen konstant
- spänning och ström varierar beroende på ett antal varv.
- Autotransformator kallas också en fasförskjutningsanordning
- förlusterna är mindre i autotransformator jämfört med två Lind transformator på grund av enkel lindning
- effektiviteten hos autotransformatorn är mer jämfört med två Lind transformatorer
- både järn och koppar förluster är mindre en autotransformator.
Automatisk Transformatorkonstruktion
en transformator består i grunden av två delar
- Ledare
- kärna
ledarna i autotransformatorn består av koppar. De har lågt motstånd. Kopparledarna är isolerade med varandra. Materialet som används för isolering är impregnerat papper, glimmer etc. Isoleringen hjälper också till att minska virvelströmförluster. Lindningen lindas runt kärnan. För en enda lindningstransformator är kravet på koppar mindre jämfört med två lindningstransformatorer.
auto-transformator-konstruktion
för att överföra flöde från primär till sekundär används kärna. Kärnan består av magnetiskt material som kiselstål, CRGO-stål etc. CRGO-stål är det mest effektiva materialet för kärna, eftersom det har minst hysteresförluster. Rollkärnan är att överföra flöde från en del av lindningen till andra delar.
andra viktiga delar som visas i Figur 3 är lager, borstar, terminalskivor etc. De visade delarna används för dimmerstat som i princip används för laboratorieändamål.
fördelar och nackdelar med Autotransformator
fördelarna är
- förluster i Autotransformator är mindre
- effektiviteten hos autotransformatorn är mer
- Kopparkravet är mindre
- kärnkravet är mindre
nackdelarna är
- autotransformatorer kan inte användas för högspänningar. Eftersom någon diskontinuitet i primärlindningen skulle resultera i fullständig primärspänning på sekundärsidan, kan den därför inte användas för högspänningar
- isoleringskravet är mer. Eftersom autotransformatorn är både elektriskt och magnetiskt kopplad är kravet på isolering mer.
- på grund av vanlig lindning är en neutral anslutning svår.
tillämpningar av autotransformatorer
följande är tillämpningar av autotransformatorer.
- autotransformatorer används för att starta induktionsmotorer
- Auto transformatorer används för spänningsreglering
- autotransformatorer används för laboratorieändamål.
- autotransformatorer används i många industriella applikationer som pappersbruk, fabriker etc.
Vanliga frågor
1). Fungerar automatisk transformator i DC
Nej, autotransformatorn kan inte fungera i DC
2). Har autotransformatorn två lindningar?
Nej, autotransformatorn har en enda lindning
3). Är autotransformator en elektriskt isolerad enhet?
Nej, autotransformator är elektriskt och magnetiskt kopplad enhet.
4). Är effektiviteten hos autotransformatorn mer än två lindningstransformatorer?
effektiviteten hos autotransformatorn är mer än två Lind transformator
5). Använder vi autotransformatorer för högspänningsapplikationer?
Nej, autotransformatorer används för lågspänningsapplikationer (420 V). Utöver det vidtas särskilda åtgärder vid utformningen.
därför handlar det om en översikt över autotransformatorer som arbete, konstruktion, fördelar och nackdelar. Oftast används för start av induktionsmotorer, och laboratorieändamål, autotransformatorer har effektivitet upp till 98%. De är robusta för applikation, mindre underhåll och mer livslängd. Här är en fråga till dig, varför är autotransformatorer inte lämpliga för högspänningsapplikationer?