Co to jest autotransformator?
Co to jest autotransformator?
Definicja autotransformatora
Autotransformator definiuje się jako rodzaj transformatora elektrycznego z jednym cewkiem pełniącym funkcję zarówno pierwotnego, jak i wtórnego cewka.
Teoria jednego cewka
Autotransformator używa jednego cewka do celów zarówno pierwotnych, jak i wtórnych, w przeciwieństwie do transformatorów dwucewkowych, które używają oddzielnych cewków. Poniższy rysunek ilustruje ten pojęcie.
Cewek AB o całkowitej liczbie zwijek N1 jest uważany za cewek pierwotny. Ten cewek jest podłączony od punktu ′C′, a część BC jest uznawana za cewek wtórny. Załóżmy, że liczba zwijek między punktami ′B′ i ′C′ wynosi N2.
Jeśli napięcie V1 jest zastosowane na cewku, czyli między ′A′ a ′C′.
Zatem napięcie na części BC cewka będzie wynosić,
Ponieważ część BC cewka jest uznawana za cewek wtórny, łatwo zrozumieć, że wartość stałej ′k′ to nic innego jak stosunek zwijek lub stosunek napięć tego autotransformatora. Gdy obciążenie jest podłączone między wtykami wtórnymi, czyli między ′B′ a ′C′, zaczyna płynąć prąd I2. Prąd w cewku wtórnym lub wspólnym cewku to różnica między I2 i I1.
Oszczędność miedzi
Autotransformatory oszczędzają miedź, ponieważ wykorzystują mniej materiału do zwijania, co sprawia, że są bardziej efektywne i ekonomiczne.
Zalety autotransformatora
Dlatego autotransformator jest mniejszy i tańszy.
Autotransformator ma wyższą wydajność niż transformator dwucewkowy.
Autotransformator ma lepszą regulację napięcia, ponieważ spadek napięcia w oporności i reaktancji jednego cewka jest mniejszy.
Wady autotransformatora
Ze względu na przewodzenie elektryczne między cewkami pierwotnym i wtórnym, obwód o niższym napięciu może być wpływowany przez wyższe napięcie. Aby zapobiec awarii, obwód o niższym napięciu musi być zaprojektowany tak, aby wytrzymać wyższe napięcie.
Impedancja jest niska. To prowadzi do poważniejszych prądów zwarciowych w warunkach uszkodzenia.
To wprowadza komplikacje związane ze zmianą kąta fazowego pierwotnego i wtórnego, szczególnie w przypadku połączenia trójkątnego/trójkątnego.
Utrzymanie elektromagnetycznej równowagi cewka jest trudniejsze, gdy używane są tapy do regulacji napięcia. Dodanie tapów zwiększa rozmiar ramki transformatora, a jeśli zakres tapowania jest duży, początkowe oszczędności kosztów są znacząco zmniejszone.
Zastosowania autotransformatorów
Kompensowanie spadków napięcia poprzez wzrost napięcia zasilania w systemach dystrybucji.
Autotransformatory z wieloma tapami są używane do uruchamiania silników indukcyjnych i synchronicznych.
Autotransformator jest używany jako variac w laboratoriach lub tam, gdzie wymagane są ciągłe zmienne w szerokim zakresie.
