Co je to autotransformátor?

Co je autotransformátor?

Definice autotransformátoru

Autotransformátor se definuje jako typ elektrického transformátoru s jedním cívkováním, které slouží zároveň jako primární a sekundární cívkování.

Teorie jednoho cívkování

Autotransformátor používá jedno cívkování pro oba účely, primární i sekundární, na rozdíl od dvojcívkových transformátorů, které používají samostatná cívkování. Následující diagram ilustruje tuto konceptu.

Cívkování AB s celkovým počtem vytáček N1 je považováno za primární cívkování. Toto cívkování je napojeno z bodu ′C′ a část BC je považována za sekundární. Předpokládejme, že počet vytáček mezi body ′B′ a ′C′ je N2.

Pokud je napětí V1 připojeno k cívkování, tedy mezi ′A′ a ′C′.

Tedy napětí na části BC cívkování bude,

Jelikož část BC cívkování je považována za sekundární, lze snadno pochopit, že hodnota konstanty ′k′ není nic jiného než poměr vytáček nebo napěťový poměr tohoto autotransformátoru. Když je zátěž připojena mezi sekundárními terminály, tedy mezi ′B′ a ′C′, začne proud I2 pramenit. Proud v sekundárním cívkování nebo společném cívkování je rozdíl mezi I2 a I1.

Úspora mědi

Autotransformátory ušetřují měď, protože používají méně materiálu pro cívkování, což je činí efektivnějšími a ekonomičtějšími.

Výhody autotransformátoru

• Autotransformátor je menší a levnější.

• Autotransformátor má vyšší efektivitu než dvojcívkový transformátor.

• Autotransformátor má lepší regulaci napětí, protože padnutí napětí v odpornosti a reaktanci jednoho cívkování je menší.

Nevýhody autotransformátoru

• Díky elektrickému spojení mezi primárním a sekundárním cívkováním může být nižší napěťový okruh ovlivněn vyšším napětím. Aby se zabránilo selhání, musí být nízkonapěťový okruh navržen tak, aby odolal vyššímu napětí.

• Impedance je nízká. To vedou k silnějším krátkozaměrným proudům za poruchových stavů.

• To způsobuje komplikace kvůli změnám fázového úhlu primárního a sekundárního okruhu, zejména v případě spojení delta/delta.

• Udržení elektromagnetické rovnováhy cívkování je obtížnější, pokud se používají napěťové úpravy. Přidávání uzavírek zvyšuje velikost rámu transformátoru a pokud je rozsah uzavírek velký, jsou významně sníženy počáteční náklady.

Aplikace autotransformátorů

• Kompensace padnutí napětí zvýšením dodávaného napětí v distribučních systémech.

• Autotransformátory s řadou uzavírek se používají k startu indukčních a synchronních motorů.

• Autotransformátor se používá jako variak v laboratoři nebo tam, kde jsou potřeba kontinuální proměnné v širokých rozmezích.