Com sabem, un transformador inclou dos bobinatges i la funció principal d’aquests bobinats és canviar el nivell de tensió al nivell desitjat. El transformador de dos bobinats inclou dues bobines magnètiques acoblades per separat sense connexió elèctrica entre elles. En aquest article, parlarem del transformador que canvia el nivell de voltatge a través d’una sola bobina. Atès que el nivell de tensió també es pot convertir una sola bobina utilitzant amb força un autotransformador. Per tant, podem reduir el nivell de tensió de 400 V a 200 mitjançant un transformador de bobina individual amb taps adequats. En aquest article es descriu una visió general del que és un transformador automàtic, la construcció amb funcionament i les seves aplicacions.

Què és un transformador automàtic?

Definició: A transformador que té un sol bobinatge es coneix com a transformador automàtic. El terme 'automàtic' es pren d'una paraula grega i el significat d'aquesta és que una sola bobina funciona sola. El principi de funcionament de l’autotransformador és similar a un transformador de 2 bobinatges, però l’única diferència és que les porcions del bobinat únic d’aquest transformador funcionaran a banda i banda dels bobinatges, com ara el primari i el secundari. En un transformador normal, inclou dos bobinats separats que no estan units entre si. A continuació es mostra el diagrama d’autotransformadors.

autotransformar-se

“interruptor monopolar contra doble pol ”

Els autotransformadors són més lleugers, més petits i més econòmics en comparació amb altres transformadors, però no proporcionaran aïllament elèctric entre dos bobinatges.

Construcció de transformadors automàtics

Sabem que el transformador inclou dos bobinatges primaris i secundaris, connectats magnèticament però aïllats elèctricament. Però en l’autotransformador, s’utilitza un únic bobinatge com els dos bobinats

Hi ha dos tipus d’autotransformadors basats en la construcció. En un tipus de transformador, hi ha un bobinatge continu amb les aixetes traïdes en punts convenients determinats per la tensió secundària desitjada. No obstant això, en un altre tipus d’autotransformador, hi ha dues o més bobines diferents que es connecten elèctricament per formar un bobinatge continu. La construcció del transformador automàtic es mostra a la figura següent.

construcció de transformadors automàtics

El bobinatge primari AB del qual es pren un toc a 'C', de manera que CB actua com un bobinat secundari. La tensió d'alimentació s'aplica a través d'AB i la càrrega es connecta a CB. Aquí, el toc pot ser fix o variable. Quan s’aplica una tensió de corrent altern V1 a través de AB, s’estableix un flux altern al nucli, com a resultat, s’indueix un emf E1 al bobinat AB. Una part d'aquesta emf induïda es pren al circuit secundari.

Al diagrama anterior, el bobinatge es representa com a 'AB', mentre que els girs totals 'N1' es consideren el bobinatge primari. A l’enrotllament anterior, des del punt ‘C’ s’aprofita, així com la secció ‘BC’ es pot considerar com a enrotllament secundari. Suposem que el nombre de voltes entre els punts B&C és 'N2'. Si s’aplica la tensió ‘V1’ a través del bobinatge de corrent altern, la tensió de cada volta dins del bobinat serà de V1 / N1.

Per tant, la tensió a través de la secció BC del bobinat serà (V1 / N1) * N2

A partir de la construcció anterior, la tensió d’aquest bobinatge BC és ‘V2’

Per tant (V1 / N1) * N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K

Quan la secció BC del bobinat AB es pot considerar secundària. Per tant, ‘K’ és el valor constant, no és res més que la proporció de voltatge o girs del transformador.

Sempre que es connecta la càrrega entre els terminals BC, llavors comença a circular el corrent de càrrega com ara ‘I2’. El flux de corrent dins del bobinatge secundari serà la principal diferència de corrents ‘I1 i I2’.

Estalvi de coure

En l'autotransformador, es pot discutir l'estalvi de coure en comparació amb els transformadors convencionals de dos bobinats. En l’enrotllament anterior, el pes del coure depèn principalment de la seva longitud i de l’àrea de la secció transversal.

De nou, la longitud del conductor dins del bobinat pot ser proporcional al núm. de girs, així com canvis d’àrea de la secció transversal amb el corrent nominal. Per tant, el pes del coure dins del bobinat pot ser directament proporcional al producte del núm. de girs i corrent nominal del bobinat.

Per tant, el pes del coure dins de la secció AC és proporcional a I1 (N1-N2). De la mateixa manera, el pes del coure dins de la secció BC és proporcional a N2 (I2-I1).

Per tant, el pes total del coure dins del bobinat d’aquest transformador és proporcional a,

= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

Ho sabem N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)

D'aquesta manera, es demostra que el pes del coure dins de dos transformadors de bobinatge pot ser proporcional a N1I1-N2I2

Com que en un transformador, N1I1 = N2I2

2N1I1 (ja que en un transformador N1I1 = N2I2)

A l’autotransformador, suposem els pesos del coure com Wa & Wtw i dos bobinats respectivament,

Així, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1

= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1

= 1-N2 / N1 = 1-K

Per tant, Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw

Per tant, l’estalvi de coure dins del transformador quan ho avaluem amb dos transformadors de bobinatge és

Wtw- Wa = k Wtw

Aquest transformador utilitza simplement bobinatge únic per a cada fase enfront de dos bobinats particularment separats dins d’un transformador convencional.

Avantatges del transformador automàtic

Els avantatges són

Utilitza bobinatge únic, de manera que són més reduïts i rendibles.
Aquests transformadors són més eficients
Necessita corrents d’excitació menors per comparar-los amb els transformadors de tipus convencional.
En aquests transformadors, la tensió es pot canviar fàcilment i sense problemes
Regulació millorada
Menys pèrdues
Necessita menys coure
L’eficiència és elevada a causa de les baixes pèrdues d’ohmic i core. Aquestes pèrdues es produiran a causa de la reducció del material del transformador.

Desavantatges del transformador automàtic

Els desavantatges són

En aquest transformador, el bobinatge secundari no es pot aïllar del primari.
S’aplica a zones restringides on és necessària una petita diferència en el voltatge o / p respecte al voltatge i / p.
Aquest transformador no s'utilitza per a sistemes d'interconnexió com alta i baixa tensió.
El flux de fuites és petit entre els dos bobinatges, de manera que la impedància serà inferior.
Si el bobinatge del transformador es trenca, el transformador no funcionarà, aleshores es visualitzarà tota la tensió primària a través de l’o / p.
Pot ser perillós per a la càrrega mentre utilitzem un autotransformador com un transformador descendent. Per tant, aquest transformador només s’utilitza per fer petits canvis dins de la tensió o / p.

Aplicacions del transformador automàtic

Les aplicacions són

Augmenta la caiguda de tensió del cable de distribució
S'utilitza com a regulador de voltatge
S'utilitza en àudio, distribució, transmissió de potència i ferrocarrils
S’utilitza un autotransformador amb diverses taps per iniciar el fitxer motors com la inducció i la sincronització.
S'utilitza en laboratoris per obtenir una tensió variable contínuament.
S'utilitza com a transformadors reguladors en estabilitzadors de tensió .
Augmenta el voltatge dels alimentadors de corrent altern
S’aplica als centres de proves d’electrònica sempre que es requereixin canvis de tensió freqüents.
S’utilitza allà on són necessàries altes tensions com a impulsors o amplificadors
S’utilitza en dispositius d’àudio com altaveus per igualar la impedància i per ajustar el dispositiu per a una alimentació de tensió sense parar.
S'utilitza en centrals elèctriques on la tensió ha de baixar i augmentar per igualar la tensió a l'extrem receptor que és necessària per al dispositiu.

Preguntes freqüents

1). Quina és la funció de l'autotransformador?

Aquest transformador s’utilitza per controlar la tensió a la línia de transmissió i també canvia les tensions un cop la ració de primària a secundària s’acosta a la unitat.

2). Per què l'autotransformador no s'utilitza com a transformador de distribució?

Perquè no dóna electricitat aïllament entre els seus bobinatges com ho fa un transformador normal.

3). Quin és el paper d’un autotransformador a la subestació?

L’autotransformador s’utilitza freqüentment a subestacions per augmentar o reduir la tensió sempre que la relació entre alta tensió i baixa tensió sigui petita.

“com funciona un sensor de pressió baromètrica ”

Per tant, tot això es tracta una visió general d’un autotransformador , construcció, treball, avantatges, desavantatges i aplicacions. Aquí teniu una pregunta, quina és la diferència principal entre l’autotransformador i el transformador de potència?