Какво е автотрансформатор?

Какво е автотрансформатор?

Дефиниция на автотрансформатор

Автотрансформатор се дефинира като вид електрически трансформатор с една обмотка, която действа и като основна, и като вторична обмотка.

Теория на едната обмотка

Автотрансформатор използва една обмотка за основни и вторични цели, в сравнение с двуобмоточните трансформатори, които използват отделни обмотки. Долния диаграм показва тази концепция.

Обмотката AB с общ брой завои N1 се счита за основна обмотка. Тази обмотка е подключена от точка ′C′ и частта BC се счита за вторична. Да предположим, че броят на завоите между точките ′B′ и ′C′ е N2.

Ако напрежението V1 се приложи върху обмотката, тоест между ′A′ и ′C′.

Следователно, напрежението върху частта BC на обмотката ще бъде,

Тъй като частта BC на обмотката се счита за вторична, лесно може да се разбере, че стойността на константата ′k′ не е нищо друго освен отношението на завоите или напрежението на този автотрансформатор. Когато се свърже натоварване между вторичните терминали, тоест между ′B′ и ′C′, започва да протича ток I2. Токът във вторичната обмотка или общата обмотка е разликата между I2 и I1.

Спестяване на медь

Автотрансформаторите спестяват мед, тъй като използват по-малко материал за обмотки, което ги прави по-ефективни и икономически изгодни.

Преимущества на автотрансформатора

• Така автотрансформаторът е по-малък по размер и по-евтин.

• Автотрансформаторът има по-висока ефективност от двуобмоточния трансформатор.

• Автотрансформаторът има по-добро регулиране на напрежението, тъй като падането на напрежението в съпротивлението и реактивното съпротивление на единичната обмотка е по-малко.

Недостатъци на автотрансформатора

• В резултат на електрическата проводимост между основната и вторичната обмотка, системата с по-ниско напрежение може да бъде засегната от по-високото напрежение. За да се предотврати повреда, системата с ниско напрежение трябва да бъде проектирана, за да издържа по-високото напрежение.

• Импедансът е нисък. Това води до по-силни къси съединения при аварийни ситуации.

• Това възниква сложности поради променящите се фазови ъгли на основната и вторичната обмотка, особено в случая на дельта/дельта връзка.

• Поддържането на електромагнитното равновесие на обмотката е по-трудно, когато се използват точки за регулиране на напрежението. Добавянето на точки увеличава размера на рамката на трансформатора, и ако диапазонът на точки е голям, значително се намаляват началните икономии.

Приложения на автотрансформаторите

• Компенсиране на паданията на напрежението чрез подсилване на напрежението в системите за разпределение.

• Автотрансформатори с множество точки се използват за стартиране на индукционни и синхронни мотори.

• Автотрансформаторът се използва като вариак в лаборатории или когато се изискват непрекъснати промени в широки диапазони.