Transformator samochodowy to transformator z tylko jednym uzwojeniem nawiniętym na laminowanym rdzeniu. Transformator automatyczny jest podobny do transformatora dwuuzwojeniowego, ale różni się sposobem, w jaki uzwojenie pierwotne i wtórne są ze sobą powiązane. Część uzwojenia jest wspólna dla strony pierwotnej i wtórnej.
W stanie obciążenia, część prądu obciążenia jest uzyskiwana bezpośrednio z zasilania, a pozostała część jest uzyskiwana przez działanie transformatora. Transformator Auto działa jako regulator napięcia.
Zawartość:
- Objaśnienie transformatora automatycznego wraz ze schematem
- Oszczędność miedzi w transformatorze automatycznym w porównaniu ze zwykłym transformatorem dwuuzwojeniowym
- Zalety transformatora automatycznego. transformatora
- Wady transformatora samochodowego
- Zastosowanie transformatora samochodowego
Objaśnienie transformatora samochodowego ze schematem
W zwykłym transformatorze, uzwojenia pierwotne i wtórne są od siebie elektrycznie izolowane, ale połączone magnetycznie, jak pokazano na poniższym rysunku. Natomiast w transformatorze samochodowym uzwojenie pierwotne i wtórne są połączone zarówno magnetycznie jak i elektrycznie. W rzeczywistości, część pojedynczego ciągłego uzwojenia jest wspólna dla uzwojenia pierwotnego i wtórnego.
Istnieją dwa typy autotransformatorów w zależności od ich konstrukcji. W jednym typie transformatora jest uzwojenie ciągłe z odczepami wyprowadzonymi w dogodnych punktach, określonych przez pożądane napięcie wtórne. Jednakże w innym typie autotransformatora występują dwa lub więcej odrębnych uzwojeń, które są elektrycznie połączone w celu utworzenia ciągłego uzwojenia. Budowa autotransformatora jest przedstawiona na poniższym rysunku.
Zwojenie pierwotne AB, z którego pobierany jest odczep w C, tak że CB działa jako uzwojenie wtórne. Napięcie zasilające jest przyłożone przez AB, a obciążenie jest podłączone przez CB. Odgałęzienie może być stałe lub zmienne. Gdy napięcie zmienne V1 jest przyłożone do AB, w rdzeniu powstaje strumień zmienny, w wyniku czego w uzwojeniu AB indukuje się prąd E1. Część tego indukowanego emfa jest pobierana do obwodu wtórnego.
Let,
- V1 – napięcie przyłożone w obwodzie pierwotnym
- V2 – napięcie wtórne w obwodzie obciążenia
- I1 – prąd pierwotny
- I2 – prąd obciążenia
- N1 – liczba zwojów między A i B
- N2 – liczba zwojów między C i B
Zaniedbując no-.prądu obciążenia, reaktancję upływu i straty,
V1 = E1 i V2 = E2
Zatem współczynnik transformacji:
Jako że amperozwoje wtórne są przeciwne do amperozwojów pierwotnych, więc prąd I2 jest w opozycji fazowej do I1. Napięcie wtórne jest mniejsze niż pierwotne. Dlatego prąd I2 jest większy niż prąd I1. Dlatego wynikowy prąd płynący przez sekcję BC wynosi (I2 – I1).
Amperozwrotność przypadająca na sekcję BC = prąd x obroty
Z równania (1) i (2) wynika, że amperozwrotności przypadające na sekcję BC i AC równoważą się, co jest charakterystyczne dla działania transformatora.
Oszczędność miedzi w transformatorze samochodowym w porównaniu ze zwykłym transformatorem dwuuzwojeniowym
Waga miedzi jest proporcjonalna do długości i powierzchni przekroju poprzecznego przewodnika.
Długość przewodnika jest proporcjonalna do liczby zwojów, a przekrój poprzeczny jest proporcjonalny do iloczynu natężenia prądu i liczby zwojów.
Teraz, z przedstawionego powyżej rysunku (B) transformatora samochodowego, waga miedzi wymaganej w transformatorze samochodowym wynosi
Wa = waga miedzi w sekcji AC + waga miedzi w sekcji CB
Więc
Jeżeli ten sam obowiązek wykonamy przy zwykłym transformatorze dwuuzwojeniowym pokazanym powyżej na rysunku (A), całkowita masa miedzi wymagana w zwykłym transformatorze,
W0 = masa miedzi na jego uzwojeniu pierwotnym + masa miedzi na jego uzwojeniu wtórnym
Więc,
Teraz stosunek masy miedzi w autotransformatorze do masy miedzi w zwykłym transformatorze ma postać
Oszczędność miedzi uzyskana dzięki zastosowaniu autotransformatora = masa miedzi wymagana w zwykłym transformatorze – masa miedzi wymagana w autotransformatorze
Więc,
Oszczędność miedzi = K x masa miedzi wymagana dla dwóch uzwojeń transformatora
Więc, oszczędność miedzi wzrasta, gdy współczynnik transformacji zbliża się do jedności. Stąd autotransformator jest stosowany, gdy wartość K jest prawie równa jedności.
Zalety autotransformatora
- Mniej kosztowny
- Bardziej regulacyjny
- Niskie straty w porównaniu ze zwykłym transformatorem dwuuzwojeniowym o tej samej wartości znamionowej.
Wady autotransformatora
Istnieją różne zalety autotransformatora, ale także jedna główna wada, dlaczego autotransformator nie jest szeroko stosowany, jest to, że
- uzwojenie wtórne nie jest izolowane od uzwojenia pierwotnego.
- Używany tylko w ograniczonych miejscach, gdzie wymagana jest niewielka zmiana napięcia wyjściowego w stosunku do napięcia wejściowego.
Zastosowanie autotransformatora
- Używany jest jako rozrusznik do podawania do 50 do 60% pełnego napięcia na stojan silnika indukcyjnego klatkowego podczas rozruchu.
- Używa się go do podania niewielkiego wzmocnienia na kabel rozdzielczy, w celu skorygowania spadku napięcia.
- Jest również używany jako regulator napięcia
- Używany w systemie przesyłu i rozdziału energii elektrycznej, a także w systemie audio i kolejnictwie.
.