pracovní princip autotransformátoru a konstrukce je podobný principu konvenčních dvou vinutých transformátorů. Liší se však způsobem, jakým jsou primární a sekundární vzájemně propojeny.
u dvouvinutého transformátoru jsou primární a sekundární pouze magneticky spojeny společným jádrem, ale jsou od sebe zcela izolovány. Ale v případě automatického transformátoru jsou vinutí spojena elektricky i magneticky.
sestává pouze z jednoho vinutí navinutého na laminovaném magnetickém jádru, s otočným pohyblivým kontaktem. Stejný automatický transformátor lze použít jako transformátor s krokem dolů nebo s krokem nahoru.
schéma zapojení automatického transformátoru je znázorněno na obrázku. Když je jednofázový napájecí zdroj připojen mezi svorkami A A D a výstup je převzat ze svorek C A E, bude tento automatický transformátor fungovat jako transformátor s krokem dolů.
protože počet závitů ve vinutí mezi svorkami A A D (tj. primární vinutí) je více než počet závitů ve vinutí mezi svorkou C A E (tj.
na druhé straně, když je jednofázový napájecí zdroj připojen mezi svorkami B A D a výstup je převzat ze svorek C a E, stejný automatický transformátor bude fungovat jako stupňový transformátor.
protože počet závitů ve vinutí mezi svorkou B A D (tj. primární vinutí) je menší než počet závitů ve vinutí mezi svorkou C A E (tj. sekundární vinutí). Můžeme udělat malé změny ve výstupním napětí tím, že výstup z různých pásků auto transformátoru.
proud v části vinutí automatického transformátoru, který je společný pro obě vinutí (CD), je minimální (I1-I2). Proto je plocha průřezu tohoto navíjecího drátu minimální.
elektricky transformovaná energie v autotransformátoru
v autotransformátoru se energie transformuje na zátěž dvěma způsoby, elektricky i magneticky (nebo indukčně). Lze dokázat, že
výkon transformovaný indukčně = vstupní výkon (1 − k)
a výkon transformovaný elektricky = k × vstupní výkon
úspora mědi v autotransformátoru
je zřejmé, že hmotnost mědi potřebná v autotransformátoru bude menší než hmotnost běžného dvou vinutého transformátoru. Matematicky lze dokázat, že hmotnost mědi potřebná v autotransformátoru (Wa) bude:
Wa = (1 − k) × Wo
Saving Saving = Wo − Wa
= Wo − (1 − k) Wo = KWo
Saving Saving = k × Wo
kde Wa = hmotnost Cu v autotransformátoru,
Wo = hmotnost Cu je běžný transformátor,
k = transformační poměr.
je jasné, že úspora se zvýší, jak se K přiblíží jednotě.
Výhody / Nevýhody / Aplikace automatického transformátoru
výhody automatického transformátoru
- lze získat plynule se měnící napětí.
- potřebuje méně mědi a je účinnější než dvouvodičový transformátor se stejnými hodnotami.
nevýhody automatického transformátoru
pokud se vinutí (CE) přeruší (rozpojí), ztratí se činnost transformátoru a na výstupu se objeví plné primární napětí. To může být škodlivé pro zatížení, když používáme auto transformátor jako step-down transformátor. Proto se Automatický transformátor používá pouze pro malé změny výstupního napětí při použití jako transformátor s krokem dolů.
další hlavní nevýhodou autotransformátoru je to, že sekundár není elektricky izolován od svého primáru. Když jej používáme jako transformátor s krokem dolů, sekundární může způsobit silný elektrický šok, i když vytváří velmi malé napětí (řekněme 25 V). Protože není elektricky izolován od sítě (tj.
abychom pochopili tyto pojmy jasněji, předpokládejme, že chceme získat napájení 30 AC z 220 V sítě. Napájení 30 V AC můžeme získat pomocí transformátoru 220/30 V nebo autotransformátoru 220/30 V.
ale druhá možnost je obecně vyloučena, protože:
- úspora mědi bude velmi malá.
- pokud dojde k nějaké poruše, objeví se na sekundárních svorkách 220 V a zničí zařízení připojená k sekundárnímu zařízení.
- když náš systém pracuje správně, tj. dává 30 V napájení, i když se někdo dotkne sekundární svorky transformátoru (30 V), může dojít k silnému úrazu elektrickým proudem, protože není izolován od sítě.
zatímco při použití stupňovitého transformátoru se můžeme snadno dotknout sekundární svorky provozního transformátoru, protože jeho úroveň napětí je velmi nízká (30 V) a jeho primární a sekundární jsou od sebe zcela elektricky izolovány. To znamená, že mezi primárním a sekundárním není elektrické spojení. Výkon je přenášen z jednoho obvodu do druhého obvodu pouze magnetickým tokem.
Aplikace automatického transformátoru
automatické transformátory se používají
- jako spouštěče indukčních motorů a synchronních motorů, které jsou známé jako automatické spouštěče transformátorů.
- v laboratořích pro získání kontinuálně se měnícího napětí.
- v napěťových stabilizátorech jako regulačních transformátorech.
- jako posilovací transformátor pro zvýšení napětí v NAPÁJEČÍCH střídavého proudu.
děkujeme za přečtení o principu fungování autotransformátoru.
transformátor / všechny příspěvky
- jednofázový transformátor pracovní princip
- ideální transformátor
- konstrukce třífázového transformátoru
- typy transformátorů
- ekvivalentní odpor a reaktance transformátoru
- ekvivalentní obvod jednofázového transformátoru
- ztráta výkonu v transformátoru
- zkouška jednofázového transformátoru otevřeným obvodem
- zkouška zkratu na jednofázovém transformátoru
- účinnost transformátoru
- regulace transformátoru
- autotransformátor
- přístrojové transformátory
- polarita vinutí transformátoru
- význam Vektorové skupiny transformátoru
- Buchholz relé konstrukce / práce
- proč by se sekundární transformátor neměl otevírat
- zkouška dielektrické pevnosti transformátorového oleje
- proces odstraňování vlhkosti transformátoru