Автотрансформаторы устройство и принцип: Устройство автотрансформатора, принцип действия, отличия от трансформатора

отличия от обычных трансформаторов, сфера применения

Для корректировки и изменения показателей напряжения в пределах маленьких значений используются автотрансформаторы. Устройство и принцип действия этих приборов основана на магнитной и гальванической связи между цепями, так как обмотка напряжения низшего входит в обмотку напряжения высшего. В зависимости от того, какая из них включается, происходит незначительное понижение или повышение напряжения.

• Устройство и технические характеристики
• Типы агрегатов
• Однофазные и трехфазные приборы
• Недостатки эксплуатации

Устройство и технические характеристики

Сфера применения автотрансформаторов — питание бытовой техники, промышленные электросети, пуск асинхронных электродвигателей. На крупных производственных объектах они необходимы для повышения напряжения и одновременного уменьшения возможных потерь в линиях электропередач. Благодаря особенностям конструкции, оборудование составило серьезную конкуренцию обычным трансформаторам. В зависимости от назначения,

устройствам присваивается буквенное наименование:

• С — для собственных нужд отдельных электрических станций.
• П — для электролиний с постоянным током.
• М — для металлургических предприятий.
• ПН — для подключения электронасосов погружного типа.
• Б — для буровых установок и бетоногрейных установок.
• Э — для экскаваторов с электрооборудованием.
• ТО — для организации временного освещения или тепловой обработки грунта или бетона.

В преобразователях электромагнитного типа передача энергии между обмотками происходит благодаря возникновению магнитного поля, сосредоточенного внутри магнитопровода. Отличие автотрансформатора от трансформатора заключается в наличии еще и электрической связи. В момент установки уменьшенного тока в той части обмотки, которая является общей между двумя цепями, возникает увеличение или понижение напряжения.

По мнению специалистов, такое устройство позволяет сэкономить сталь, сократив ее количество для создания магнитопровода с меньшим сечением.

Большинство других деталей в конструкции практически ничем не отличается от комплектующих трансформатора. Принцип функционирования агрегата заключается в следующем: в момент создания нагрузки по обмотке перемещается электрический поток, а по проводнику — ток первичный. Происходит геометрическое сложение двух потоков, в результате чего на обмотку выдаются совсем малые показатели.

Типы агрегатов

В зависимости от схемы автотрансформатора и других особенностей конструкции выделяют несколько разновидностей оборудования. Наиболее популярными являются 8 из них, остальные встречаются реже. Каждый из них выбирается в соответствии с будущими условиями эксплуатации:

• АТД — оборудование с устаревшей конструкцией мощностью в районе 25 Вт.
• ВУ- 25-Б — позволяет уравнивать токи на вторичной обмотке, если используется схема дифференциальной защиты для силового трансформатора.
• ЛАТР-1 — лабораторный автотрансформатор, который может использоваться при 127 В.
• ЛАТР-2 — предназначен для бытовых сетей с напряжением 220 В, регулирует показатели напряжения контактом, который скользит по виткам обмотки.
• ДАТР-1 — разработан для функционирования в условиях невысокой нагрузки.
• РНО — предназначен для сетей с повышенной нагрузкой.
• АТНЦ — незаменимое оборудование в сфере телеизмерений.
• РНТ — оборудование, рассчитанное на максимально сильные нагрузки в сетях особого назначения.

Кроме того, классификация предполагает деление агрегатов на группы с малой мощностью (не более 1 кВ), средней мощностью свыше 1 кВ и силовые приборы. Использование автотрансформаторов позволяет повысить КПД в работе энергетических систем, а также уменьшить стоимость транспортировки энергии.

Однофазные и трехфазные приборы

В разных отраслях сегодня используются трехфазные и однофазные агрегаты. Последние представлены таким типом оборудования, как ЛАТР (лабораторные автотрансформаторы, рассчитанные на низковольтные сети). В линиях с повышенным напряжением используются понижающие автотрансформаторы, например, 220/100 и 220/110, в которых вторичная обмотка является частью первичной. В конструкциях повышающего типа первичная обмотка — это часть вторичного контура.

Схема автотрансформатора однофазного типа

предполагает несколько отводов, которые ответвляются от основной катушки. Именно они и определяют понижающую или повышающую способность агрегата. В трехфазных конструкциях может быть два или три контура, а соединение обмоток напоминает по форме звезду. Они предназначены для работы нагревательных элементов в печах.

Аппараты, представленные с тремя обмотками, являются рабочими элементами высоковольтных сетей. Тип контакта предполагает соединения нулевого провода со звездой, что позволяет понизить напряжение, повысить КПД линии и уменьшить расходы на передачу энергии. Одним из недостатков является увеличение количества токов короткого замыкания.

Несмотря на то что автотрансформатор гораздо эффективнее и дешевле в эксплуатации, чем обычный трансформатор,

в его использовании тоже могут возникать проблемы. Одним из серьезных недостатков является невозможность гальванической развязки обмоток.

Незначительный рассеивающийся электрический поток между обмотками может спровоцировать короткое замыкание при внезапных неисправностях и неполадках. Чтобы не спровоцировать нарушение функционирования агрегатов, вторичная и первичная обмотка должны иметь идентичные соединения.

В представленной системе затрудняется сохранение электромагнитного баланса, нормализовать который можно увеличением корпуса оборудования. При большой трансформации диапазона не получится существенная экономия энергоресурсов.

Принцип работы автотрансформатора и его конструктивные особенности не позволяют сделать систему с односторонним заземлением. При ремонте и устранении аварийных ситуаций персонал, обслуживающий оборудование, может подвергаться опасности из-за вероятности возникновения высшего напряжение и на низших обмотках. В таком случае установится соединение всех элементов с высоковольтной частью, а изоляция проводников может оказаться пробитой, что не допускается правилами безопасности.

Автотрансформатор принцип работы

Для корректировки и изменения показателей напряжения в пределах маленьких значений используются автотрансформаторы. Устройство и принцип действия этих приборов основан на магнитной и гальванической связи между цепями, так как обмотка напряжения низшего входит в обмотку напряжения высшего. В зависимости от того, какая из них включается, происходит незначительное понижение или повышение напряжения.

• Устройство и технические характеристики
• Автотрансформаторы: особенности конструкции, принцип действия
• Источники:

Устройство и технические характеристики

Сфера применения автотрансформаторов — питание бытовой техники, промышленные электросети, пуск асинхронных электродвигателей. На крупных производственных объектах они необходимы для повышения напряжения и одновременного уменьшения возможных потерь в линиях электропередач. Благодаря особенностям конструкции, оборудование составило серьезную конкуренцию обычным трансформаторам.

В зависимости от назначения, устройствам присваивается буквенное наименование:

• С — для собственных нужд отдельных электрических станций.
• П — для электролиний с постоянным током.
• М — для металлургических предприятий.
• ПН — для подключения электронасосов погружного типа.
• Б — для буровых установок и бетоногрейных установок.
• Э — для экскаваторов с электрооборудованием.
• ТО — для организации временного освещения или тепловой обработки грунта или бетона.

Автотрансформаторы: особенности конструкции, принцип действия

Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, они наматываются на одном стержне, мощность передается между обмотками комбинированным способом — путем электромагнитной индукции и электрического соединения.. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения.

В некоторых случаях бывает необходимо изменять напряжение в небольших пределах. Это проще всего сделать не двухобмоточными трансформаторами, а однообмоточными, называемыми автотрансформаторами. Если коэфициент трансформации мало отличается от единицы, то разница между величиной токов в первичной и во вторичной обмотках будет невелика. Что же произойдет, если объединить обе обмотки? Получится схема автотрансформатора (рис. 1).

Автотрансформаторы относят к трансформаторам специального назначения. Автотрансформаторы отличаются от трансформаторов тем, что у них обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, т. е. цепи этих обмоток имеют не только магнитную, но и гальваническую связь.

В зависимости от включения обмоток автотрансформатора можно получить повышение или понижение напряжения.

Рис. 1 Схемы однофазных автотрансформаторов: а — понижающего, б — повышающего

Если присоединить источник переменного напряжения к точкам А и Х, то в сердечнике возникнет переменный магнитный поток. В каждом из витков обмотки будет индуктироваться ЭДС одной и той же величины. Очевидно, между точками а и Х возникнет ЭДС, равная ЭДС одного витка, умноженной на число витков, заключенных между точками а и Х.

Если присоединить к обмотке в точках a и Х какую-нибудь нагрузку, то вторичный ток I2 будет проходить по части обмотки и именно между точками a и Х. Но так как по этим же виткам проходит и первичный ток I1, то оба тока геометрически сложатся, и по участку aХ будет протекать очень небольшой по величине ток, определяемый разностью этих токов. Это позволяет часть обмотки сделать из провода малого сечения, чтобы сэкономить медь. Если принять во внимание, что этот участок составляет большую часть всех витков, то и экономия меди получается весьма ощутимой.

Таким образом, автотрансформаторы целесообразно использовать для незначительного понижения или повышения напряжения, когда в части обмотки, являющейся общей для обеих цепей автотрансформатора, устанавливается уменьшенный ток что позволяет выполнить ее более тонким проводом и сэкономить цветной металл. Одновременно с этим уменьшается расход стали на изготовление магнитопровода, сечение которого получается меньше, чем у трансформатора.

В электромагнитных преобразователях энергии — трансформаторах — передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется магнитным полем, энергия которого сосредоточена в магнитопроводе. В автотрансформаторах передача энергии осуществляется как магнитным полем, так и за счет электрической связи между первичной и вторичной обмотками.

Источники:

• Asutpp
• meanders.ru
• 220v.guru
• Практическая электроника
• lektsii.com
• Сделай сам своими руками
• stanok.guru

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Что такое автотрансформатор и как он работает?

Автотрансформатор относится к трансформатору, первичная и вторичная обмотки которого находятся на одной и той же обмотке, а первичная и вторичная обмотки соединены непосредственно последовательно и самосвязаны. По конструкции их можно разделить на регулируемые и фиксированные. Автосцепка означает электромагнитную связь. Обычные трансформаторы передают энергию посредством электромагнитной связи первичной и вторичной катушек. Прямого электрического соединения между первичной и вторичной сторонами нет. Первичная и вторичная стороны автотрансформатора имеют прямые электрические соединения. Его катушки низкого напряжения Является частью катушки высокого напряжения. Средства защиты, такие как автотрансформаторы, также используются в средствах защиты линий связи.

Каталог

 

Вторичная обмотка автотрансформатора является составной частью первичной обмотки. У такого трансформатора вроде бы всего одна обмотка, поэтому его еще называют «трансформатор с одной обмоткой». Первичные и вторичные связанные индукторы могут быть развязаны в соответствии с трехвыводными связанными индукторами, подключенными к противоположным концам в теории цепей. Подавая напряжение на первичную сторону, а вторичная сторона закорочена, или подавая напряжение на вторичную сторону, а первичная сторона закорочена, можно получить эквивалентное реактивное сопротивление рассеяния, приведенное к первичной или вторичной стороне автотрансформатора. Автотрансформатор — это специальный трансформатор, который не нуждается в изоляции между первичной и вторичной обмотками, то есть специальный трансформатор, который использует набор катушек для выхода и входа. Другими словами, трансформатор с первичной и вторичной обмотками на одной обмотке.

I. Принцип работы автотрансформатора

Две или более катушек намотаны на замкнутый железный сердечник. Когда одна катушка подключена к источнику переменного тока (первичная катушка), через катушку протекает переменный ток. Этот переменный ток создает переменное магнитное поле в железном сердечнике. Переменный основной магнитный поток создает в первичной катушке собственную наведенную ЭДС, а другая катушка (т. е. вторичная катушка) наводит ЭДС взаимной индукции. Путем изменения соотношения между соотношением витков первичной и вторичной катушек для изменения напряжения на клеммах первичной и вторичной катушек для достижения преобразования напряжения общее соотношение витков составляет 1,5: 1 ~ 2: 1. Поскольку первичная и вторичная катушки соединены напрямую, существует риск утечки между уровнями. Поэтому его нельзя использовать в качестве трансформатора ходовых огней.

 

Баллы:

1. Автотрансформатор — это специальный трансформатор, который имеет общий набор катушек для выхода и входа. Повышение и понижение осуществляется разными кранами. Напряжение отводов меньше общей катушки будет уменьшаться, а напряжение отводов больше общей катушки увеличиваться. высокий.

2. Фактически, принцип такой же, как у обычного трансформатора, за исключением того, что его первичная обмотка является вторичной. В обычных трансформаторах первичная катушка слева использует электромагнитную индукцию, чтобы вторичная катушка справа генерировала напряжение, а автотрансформатор влияет сам на себя.

3. Автотрансформатор представляет собой трансформатор только с одной обмоткой. При использовании в качестве понижающего трансформатора часть витков вытягивается из обмотки как вторичная обмотка; при использовании в качестве повышающего трансформатора приложенное напряжение подается только на часть обмотки. Обычно часть обмотки, относящаяся и к первичной, и к вторичной, называется общей обмоткой, а остальная часть автотрансформатора — последовательной обмоткой. По сравнению с обычным трансформатором, автотрансформатор той же мощности не только меньше по размерам, но и более эффективен, причем чем больше мощность трансформатора, тем выше напряжение. Это преимущество становится более заметным. Поэтому с развитием энергосистем, повышением уровней напряжения и увеличением пропускной способности автотрансформаторы получили широкое распространение благодаря их большой мощности, малым потерям и низкой стоимости.

II. Характеристики автотрансформатора

Поскольку расчетная мощность автотрансформатора меньше номинальной мощности. Следовательно, при той же номинальной мощности основные размеры автотрансформатора меньше, а эффективные материалы (листы и проволоки из кремнистой стали) и конструкционные материалы (сталь) соответственно уменьшаются, что снижает стоимость. Сокращение эффективных материалов соответственно снижает потери в меди и в железе, поэтому КПД автотрансформатора выше. В то же время за счет уменьшения основных размеров и качества возможно изготовление единичного трансформатора большей мощности при допустимых условиях транспортировки. Но обычно только при k≤2 в автотрансформаторе вышеперечисленные преимущества очевидны.

— Поскольку полное сопротивление короткого замыкания на единицу стоимости автотрансформатора меньше, чем у двухобмоточного трансформатора, скорость изменения напряжения меньше, но ток короткого замыкания больше.

— Из-за прямого электрического соединения между первичным и вторичным автотрансформаторами перенапряжение на стороне высокого напряжения может привести к серьезному перенапряжению на стороне низкого напряжения. Во избежание этой опасности молниезащитные разрядники должны быть установлены как на первичной, так и на вторичной обмотках. Не думайте, что первичная и вторичная обмотки соединены последовательно. После того, как первичная и вторичная обмотки установлены, вторичную можно исключить.

— В общем трансформатор. Устройство регулирования напряжения под нагрузкой часто подключается к нейтральной точке земли, так что уровень напряжения устройства регулирования напряжения может быть ниже уровня регулирования напряжения на конце линии. Сторона регулирования напряжения нейтральной точки автотрансформатора вызовет так называемые сопутствующие проблемы регулирования напряжения. Поэтому, когда автотрансформатор требуется для регулировки напряжения под нагрузкой, можно использовать только метод регулировки конечного напряжения.

1. Преимущества автотрансформатора

Коэффициент трансформации автотрансформатора в понижающем пускателе фиксированный, а коэффициент трансформации контактного регулятора напряжения переменный. По сравнению с обычными трансформаторами той же мощности автотрансформаторы имеют преимущества простой конструкции, меньшего количества материалов и небольшого размера. Особенно, когда коэффициент трансформации близок к 1, он особенно экономичен, поэтому его чаще используют в мощных передающих трансформаторах с аналогичными напряжениями. Кроме того, он широко используется в понижающих пускателях для асинхронных двигателей мощностью выше 10 киловатт. Однако, поскольку первичная и вторичная обмотки имеют одну общую обмотку и электрически соединены, в некоторых случаях они не подходят для использования, особенно в качестве трансформатора ходовых огней. По сравнению с обычными двухобмоточными трансформаторами автотрансформаторы имеют следующие преимущества:

(1) Меньший расход материалов и низкая стоимость. Поскольку количество листа кремнистой стали и медной проволоки, используемых в трансформаторе, связано с номинальным индуктивным потенциалом и номинальным током обмотки, то есть связано с емкостью обмотки, емкость обмотки автотрансформатора уменьшается, материал потребление также уменьшается, и стоимость также низкая.

(2) Низкие потери и высокая эффективность. Из-за уменьшения количества медной проволоки и листа из кремнистой стали при той же плотности тока и плотности магнитного потока потери в меди и железе автотрансформатора уменьшаются по сравнению с двухобмоточным трансформатором, поэтому преимущество выше.

(3) Простота транспортировки и установки. Поскольку он легче, чем двухобмоточный трансформатор той же мощности, его размер невелик, а занимаемая площадь невелика.

(4) Увеличена предельная производительность трансформатора. Конечная производственная мощность трансформаторов, как правило, ограничивается условиями транспортировки. При одинаковых условиях транспортировки мощность автотрансформаторов может быть больше, чем у двухобмоточных трансформаторов.

2. Недостатки автотрансформатора

(1) Увеличение тока короткого замыкания в энергосистеме.

Поскольку существует электрическое соединение между обмотками высокого и среднего напряжения автотрансформатора, его полное сопротивление короткого замыкания всего (1-1/K) в квадрате больше, чем у обычного двухобмоточного трансформатора той же мощности. Таким образом, после включения в энергосистему автотрансформатора ток трехфазного короткого замыкания значительно возрастает. Кроме того, поскольку нейтральная точка автотрансформатора должна быть непосредственно заземлена, ток однофазного короткого замыкания системы сильно возрастет, а иногда даже превысит ток трехфазного короткого замыкания.

(2) Вызывают некоторые трудности при регулировании напряжения.

Существует три возможных метода регулирования напряжения для автотрансформатора, в основном из-за электрического соединения обмоток высокого и среднего напряжения. Первый заключается в установке устройства регулирования напряжения с нагрузкой для изменения положения делителя в обмотке автотрансформатора; Один из них – установка дополнительных трансформаторов на высоковольтных и средневольтных линиях. Эти три способа не только сложны в изготовлении, неэкономичны, но и имеют недостатки в эксплуатации (такие как влияние на напряжение третьей обмотки), а решения не идеальны.

(3) Усложнить защиту обмотки от перенапряжения.

Из-за автосцепки обмоток высокого и среднего напряжения при попадании любой из сторон в ударную волну молнии с амплитудой, соответствующей уровню изоляции обмотки, амплитуда удара перенапряжения, возникающего на другой стороне, может превышать уровень изоляции. Во избежание этого явления на выходных концах как высокого, так и среднего напряжения должен быть установлен комплект разрядников вентильного типа.

(4) Усложнить релейную защиту.

Хотя автотрансформаторы имеют определенные недостатки, все же все страны придают большое значение применению автотрансформаторов, которые в основном неотделимы от развития энергосистем большой мощности и высокого напряжения. По мере увеличения емкости растет и напряжение, и преимущества трансформатора связи еще значительнее.

III. Области применения

Автотрансформаторы используются в тех случаях, когда первичная и вторичная изоляция не требуется, и имеют преимущества небольшого размера, меньшего количества расходных материалов и высокой эффективности. Обычные регуляторы напряжения переменного тока (с ручным вращением), трансформаторы в небольших бытовых регуляторах напряжения переменного тока, трансформаторы в пусковых коробках с трехфазным двигателем с автоматической декомпрессией и т. Д. — все это примеры применения автотрансформаторов.

С быстрым развитием энергосистем в сторону большой мощности и высокого напряжения, автотрансформаторы получили широкое применение в высоковольтных силовых сетях благодаря своей низкой стоимости и высокому КПД, став оборудованием преобразования напряжения, передающим важную электрическую энергию. Являясь одним из наиболее важных устройств в высоковольтной электросети, автотрансформатор имеет большое значение для обеспечения безопасной и надежной работы электросети и гибкого распределения электроэнергии.

При быстром развитии высокоскоростных железных дорог надежность автотрансформаторов имеет решающее значение для безопасной эксплуатации высокоскоростных железных дорог. Прямые удары молнии и посторонние предметы в контактной сети вызывают частые аварии с коротким замыканием на высокоскоростных рельсах. Генерируемый импульсный ток короткого замыкания может легко вызвать выход из строя обмотки автотрансформатора, что значительно снижает надежность работы трансформатора и серьезно влияет на безопасную работу высокоскоростного железнодорожного транспорта.

Принцип действия, конструкция и применение

Автотрансформатор представляет собой однообмоточный трансформатор, работающий по принципу электромагнитной индукции Фарадея. В основном используется в диапазоне низкого напряжения, в промышленных, коммерческих и лабораторных целях. Также известный как вариак, диммер-стат и т. д. Автотрансформатор может быть однофазным и трехфазным. Благодаря одной обмотке автотрансформаторы имеют меньшие потери, более эффективны и надежны. Отводя ответвления на вторичной стороне, можно получить широкий диапазон напряжений. В некоторых приложениях они также подключаются к преобразователям для выпрямления выходного переменного напряжения.

Что такое автотрансформатор?

Принцип работы автотрансформатора такой же, как у двухобмоточного трансформатора. Он работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому всякий раз, когда происходит относительное изменение магнитного поля и проводников, в проводниках индуцируется ЭДС. Рассмотрим двухобмоточный трансформатор, показанный ниже

Трансформатор

Когда переменное напряжение подается на первичную обмотку, оно индуцирует ЭДС в первичной обмотке из-за переменного характера магнитного поля, создаваемого из-за переменного тока и статических проводников. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, между полем и проводниками должно быть относительное смещение, и в этом случае поле переменное, а проводники постоянны. Из-за чего в первичной обмотке трансформатора индуцируется ЭДС.

ЭДС индукции в первичной обмотке создает переменный поток в первичной обмотке. Поток связывает вторичную обмотку трансформатора, проходя через сердечник трансформатора. Это называется взаимной индукцией. Во вторичной обмотке индуцируется ЭДС. И исходя из числа витков вторичной обмотки вычисляется величина вторичной ЭДС индукции.

Принцип работы автотрансформатора

Теперь рассмотрим принципиальную схему автотрансформатора, показанную ниже. По сравнению с двухобмоточными трансформаторами, как показано на рисунке 1, автотрансформатор имеет одну обмотку. Когда в первичную цепь подается переменное питание, из-за закона электромагнитной индукции Фарадея в первичной части индуцируется ЭДС. Так как магнитное поле носит переменный характер, а проводники неподвижны.

Автотрансформатор

ЭДС индукции в первичной обмотке создает поток, который называется потоком первичной обмотки. Этот поток связывает вторичную обмотку и наводит ЭДС на вторичной обмотке за счет взаимной индукции. Следовательно, ЭДС передается во вторичную обмотку. По количеству витков на вторичной стороне определяют величину ЭДС индукции.

Работающий автотрансформатор

Уравнение ЭДС для ЭДС индукции имеет вид

E=4,44∅Nf

Это можно обобщить как для ЭДС первичной обмотки, так и для ЭДС вторичной обмотки. Если мы возьмем соотношение, то получим как

E1/E2 =N1/N2 =k

Можно было видеть, что величина ЭДС индукции прямо пропорциональна числу витков. Если число витков на вторичной стороне больше, то автотрансформатор называется повышающим. Если на несколько витков меньше, он называется понижающим автотрансформатором. Также замечено, что в трансформаторах с двумя обмотками поток связывает вторичную обмотку через сердечник трансформатора. Электрическая связь между первичной и вторичной обмотками отсутствует. По этой причине трансформатор называют электрически изолированным, но магнитно-связанным устройством. Но для автотрансформатора есть электрическая изоляция. Там только одна обмотка. По этой причине автотрансформатор называется электрически и магнитно связанным устройством.

Природная ЭДС, индуцированная, как показано выше, является статической ЭДС. Если источник переменный, а проводники постоянны, в этом случае ЭДС естественного происхождения является ЭДС статического индуцирования. Если проводники вращаются, а магнитное поле постоянно, то ЭДС индукции является ЭДС динамической индукции. В трансформаторе и автотрансформаторе ЭДС индукции является статической ЭДС индукции. В случае генераторов постоянного тока ЭДС индукции является динамической ЭДС индукции. Для статической ЭДС направление тока определяется законом Ленца. В случае динамической ЭДС она определяется правилом правой руки Флеминга. Следовательно, в автотрансформаторе направление ЭДС индукции определяется законом Ленца.

Также в трансформаторах с двумя обмотками энергия от первичной обмотки к вторичной индуцируется посредством индукции, тогда как в автотрансформаторе энергия передается как индукцией, так и проводимостью. Следует отметить, что для индукции ЭДС на первичной стороне, в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, должно быть относительное изменение между магнитным полем и набором проводников. По этой причине мы получаем переменное напряжение на первичной стороне, которое носит переменный характер. Если подать постоянный ток, то автотрансформатор или двухобмоточные трансформаторы не будут работать из-за постоянного характера питания. Следовательно, мы говорим, что трансформатор не работает в постоянном токе. На самом деле из-за низкого сопротивления первичной обмотки при подаче постоянного тока из-за больших токов обмотка сгорит.

Свойства автотрансформатора

Свойства:

• Автотрансформатор представляет собой устройство с электрической и магнитной связью
• В автотрансформаторе мощность постоянная
• В автотрансформаторе общий поток постоянный
• В автотрансформаторе частота постоянна
• Напряжение и ток варьируются в зависимости от количества витков.
• Автотрансформатор также называют фазосдвигающим устройством
• Потери в автотрансформаторе меньше, чем в двухобмоточном трансформаторе за счет однообмоточного
• КПД автотрансформатора выше, чем у двухобмоточных трансформаторов
• Потери в железе и меди меньше, чем в автотрансформаторе.

Конструкция автотрансформатора

Трансформатор в основном состоит из двух частей

• Проводники
• Сердцевина

Проводники автотрансформатора изготовлены из меди. Они имеют низкое сопротивление. Медные жилы изолированы друг от друга. Материал, используемый для изоляции, представляет собой пропитанную бумагу, слюду и т. д. Изоляция также помогает уменьшить потери на вихревые токи. Обмотка намотана вокруг сердечника. Для трансформатора с одной обмоткой требуется меньше меди по сравнению с трансформатором с двумя обмотками.

конструкция автотрансформатора

Для передачи потока от первичной обмотки к вторичной используется сердечник. Сердечник состоит из магнитного материала, такого как кремнистая сталь, сталь CRGO и т. д. Сталь CRGO является наиболее эффективным материалом для сердечника, поскольку она имеет наименьшие потери на гистерезис. Роль сердечника заключается в передаче потока от одной части обмотки к другим частям.
Другими важными деталями, как показано на рис. 3, являются подшипники, щетки, клеммные колодки и т. д. Показанные детали используются для диммера, в основном используемого в лабораторных целях.

Преимущества и недостатки автотрансформатора

Преимущества

• Потери в автотрансформаторе меньше
• КПД автотрансформатора больше
• Потребность в меди меньше
• Требование ядра меньше

Недостатки:

• Автотрансформаторы нельзя использовать для высоких напряжений. Поскольку любой разрыв в первичной обмотке приведет к полному первичному напряжению на вторичной стороне, его нельзя использовать для высоких напряжений
• Требуется дополнительная изоляция. Поскольку автотрансформатор имеет как электрическую, так и магнитную связь, требования к изоляции выше.
• Из-за общей обмотки подключение нейтрали затруднено.

Применение автотрансформаторов

Ниже приведены области применения автотрансформаторов.

• Автотрансформаторы используются для пуска асинхронных двигателей
• Автотрансформаторы используются для регулирования напряжения
• Автотрансформаторы используются в лабораторных целях.
• Автотрансформаторы используются во многих отраслях промышленности, таких как бумажные фабрики, фабрики и т. д.

Часто задаваемые вопросы

1). Работает ли автотрансформатор в DC

Нет, автотрансформатор не может работать в DC

2). У автотрансформатора две обмотки?

Нет, автотрансформатор имеет только одну обмотку

3). Является ли автотрансформатор электрически изолированным устройством?

Нет, автотрансформатор – это электрически и магнитно связанное устройство.

4). КПД автотрансформатора больше двухобмоточного трансформатора?

КПД автотрансформатора больше двухобмоточного трансформатора

5).