Som vi vet att en transformator innehåller två lindningar och huvudfunktionen för dessa lindningar är att ändra spänningsnivån till önskad nivå. De två lindningstransformatorerna innehåller två separat kopplade magnetiska spolar utan elektrisk anslutning. I den här artikeln kommer vi att diskutera transformatorn som ändrar spänningsnivån genom en enda spole. Eftersom spänningsnivån också kan konverteras igenom en enda spole ganska effektivt med hjälp av en autotransformator. Så vi kan trappa ner spänningsnivån från 400 V till 200 genom en enda spoltransformator med lämpliga tejpningar. Den här artikeln diskuterar en översikt över vad som är en automatisk transformator, konstruktion med bearbetning och dess tillämpningar.
Vad är en automatisk transformator?
Definition: TILL transformator som har en enda lindning kallas en Auto Transformer. Uttrycket ”auto” är hämtat från ett grekiskt ord och innebörden av detta är enkel spole fungerar ensam. Arbetsprincipen för autotransformatorn liknar en 2-lindad transformator men den enda skillnaden är att delarna av den enkla lindningen i denna transformator fungerar på båda sidor av lindningarna som primär och sekundär. I en normal transformator innehåller den två separata lindningar som inte är allierade med varandra. Autotransformatordiagrammet visas nedan.
självförvandling
Autotransformatorer är lättare, mindre, billigare jämfört med andra transformatorer, men de kommer inte att ge elektrisk isolering mellan två lindningar.
Auto Transformer Construction
Vi vet att transformatorn innehåller två lindningar, nämligen primära och sekundära som är anslutna magnetiskt men isolerat elektriskt. Men i autotransformator används en enda lindning som båda lindningarna
Det finns två typer av autotransformatorer baserat på konstruktion. I en typ av transformator är det kontinuerlig lindning med kranarna som förs ut vid lämpliga punkter bestämda av önskad sekundärspänning. Men i en annan typ av autotransformator finns det två eller flera distinkta spolar som är elektriskt anslutna för att bilda en kontinuerlig lindning. Konstruktionen av Autotransformer visas i figuren nedan.
auto-transformator-konstruktion
Den primära lindningen AB från vilken en tappning vid 'C' tas, så att CB fungerar som en sekundärlindning. Matningsspänningen appliceras över AB och lasten är ansluten över CB. Här kan tappningen vara fixerad eller variabel. När en växelspänning V1 appliceras över AB, ställs ett alternerande flöde in i kärnan, vilket resulterar i att en emf El induceras i lindningen AB. En del av denna inducerade emf tas i sekundärkretsen.
I ovanstående diagram representeras lindningen som 'AB' medan de totala svängarna 'N1' betraktas som den primära lindningen. I ovannämnda lindning, från 'C' -punkten, tappas den liksom 'BC' -avsnittet kan betraktas som sekundärlindning. Antag att antalet varv mellan punkterna B&C är ”N2”. Om spänningen ”V1” appliceras över den lindande växelströmmen, blir spänningen för varje varv inom lindningen V1 / N1.
Därför kommer spänningen över BC-delen av lindningen att vara (V1 / N1) * N2
Från ovanstående konstruktion är spänningen för denna BC-lindning 'V2'
Därför (V1 / N1) * N2 = V2
V2 / V1 = N2 / N1 = K
När BC-sektionen i AB-lindningen kan betraktas som sekundär. Så 'K' är det konstanta värdet, det är ingenting annat än förhållandet mellan spänning eller varv i transformatorn.
När lasten ansluts mellan BC-terminalerna börjar lastströmmen som ”I2” att strömma. Strömflödet inom sekundärlindningen kommer att vara den största skillnaden mellan strömmarna 'I1 och I2'.
Besparingar av koppar
I autotransformator kan kopparbesparingarna jämfört med konventionella två lindningstransformatorer diskuteras. Vid ovannämnda lindning beror vikten av koppar huvudsakligen på dess längd såväl som tvärsnittsarean.
Återigen kan ledarens längd inom lindningen vara proportionell mot nej. varv såväl som tvärsnittsareaförändringar med märkströmmen. Så kopparvikten i lindningen kan vara direkt proportionell mot produkten av nr. varv och lindningens märkström.
Således är kopparvikten i AC-sektionen proportionell mot Il (N1-N2). På samma sätt är kopparvikten inom BC-sektionen proportionell mot N2 (I2-I1).
Därför är hela kopparvikten inom lindningen av denna transformator proportionell mot,
= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)
= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1
= I1N1 + I2N2-2I1N2
Vi vet det N1I1 = N2I2
= I1N1 + I1N1-2I1N2
= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)
På detta sätt bevisas det, då kan kopparvikten inom två lindningstransformatorer vara proportionell mot N1I1-N2I2
Eftersom i en transformator är N1I1 = N2I2
2N1I1 (Eftersom i en transformator N1I1 = N2I2)
Låt oss i autotransformator anta vikterna av koppar som Wa & Wtw såväl som två lindningar,
Således, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1
= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1
= 1-N2 / N1 = 1-K
Därför, Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw
Så det är att spara koppar i transformatorn när vi utvärderade med två lindningstransformatorer
Wtw- Wa = k Wtw
Denna transformator använder helt enkelt enstaka lindning för varje fas mot två särskilt separata lindningar i en konventionell transformator.
Fördelar med automatisk transformator
Fördelarna är
- Den använder enkellindning, så dessa är mindre och kostnadseffektiva.
- Dessa transformatorer är effektivare
- Det behöver mindre exciteringsströmmar för att jämföra med konventionella transformatorer.
- I dessa transformatorer kan spänningen ändras enkelt och smidigt
- Förbättrad reglering
- Färre förluster
- Det behöver mindre koppar
- Effektiviteten är hög på grund av låga ohmiska och kärnförluster. Dessa förluster kommer att inträffa på grund av minskningen av transformatormaterial.
Nackdelar med Auto Transformer
Nackdelarna är
- I denna transformator kan sekundärlindningen inte isoleras från primären.
- Det är tillämpligt i begränsade områden där en liten skillnad i o / p-spänningen från i / p-spänningen är nödvändig.
- Denna transformator används inte för sammankopplingssystem som högspänning och lågspänning.
- Läckageflödet är litet bland de två lindningarna så impedansen kommer under.
- Om lindningen i transformatorn går sönder fungerar inte transformatorn då hela primärspänningen syns över o / p.
- Det kan vara farligt för belastningen medan vi använder en autotransformator som en nedtransformator. Så denna transformator används bara för att göra små förändringar inom o / p-spänningen.
Tillämpningar av Auto Transformer
Ansökningarna är
- Det ökar spänningsfallet för distributionskabeln
- Det används som en spänningsregulator
- Den används i ljud, distribution, kraftöverföring och järnvägar
- Autotransformer med flera tappningar används för att starta motorer som induktion såväl som synkron.
- Den används i laboratorier för att kontinuerligt få en varierande spänning.
- Det används som att reglera transformatorer i spänningsstabilisatorer .
- Det ökar spänningen i växelströmsmatare
- Det är tillämpligt i testcentraler för elektronik där det ofta krävs växlande spänningar.
- Den används där höga spänningar är nödvändiga som boosters eller förstärkare
- Den används i ljudenheter som högtalare för att matcha impedansen och för att justera enheten för nonstop-spänningsförsörjning.
- Den används i kraftverk där spänningen behöver trappas ner och stegas upp för att motsvara spänningen vid mottagningsänden som är nödvändig för enheten.
Vanliga frågor
1). Vad är funktionen för autotransformator?
Denna transformator används för att styra spänningen i överföringsledningen och ändrar också spänningarna när rationen mellan primär och sekundär är nära enhet.
2). Varför används inte autotransformerare som distributionstransformator?
Eftersom det inte ger el isolering bland dess lindningar som en vanlig transformator gör.
3). Vilken roll har en autotransformator i transformatorstationen?
Autotransformer används ofta i transformatorstationer för steg-upp eller ned-spänning, varhelst förhållandet mellan högspänning och lågspänning är litet.
Således handlar det här om en översikt över en autotransformator , konstruktion, arbete, fördelar, nackdelar och applikationer. Här är en fråga till dig, vad är den största skillnaden mellan autotransformator och effekttransformator?
