Autotransformer Definisjon
autotransformatoren har en enkelt vikling på en jernkjerne. En av spoleterminaler er felles for både inngang og utgang, og den andre utgangsterminalen er bevegelig slik at den kan komme i kontakt med hvilken som helst sving på viklingen.
Step-Up / Step-Down Autotransformer
en autotransformer kan brukes som en step – up eller en step-down transformator. Som en step-up, er det ofte referert til som et løft, og som en step-down, det kalles en buck-tilkobling. Figur 1 viser skjematisk fremstilling av buck tilkobling mens figur 2 viser boost tilkobling.
Autotransformer Arbeidsprinsipp
autotransformatoren tjener en funksjon som ligner på den vanlige transformatoren for å heve eller senke spenningen. Den består av en enkelt kontinuerlig vikling med en kran brakt ut på et mellomliggende punkt som vist I Fig.1. Fordi autotransformatorens primære og sekundære viklinger er fysisk tilkoblet, er tilførsels-og utgangsspenningen ikke isolert fra hverandre.
Fig.1: Autotransformasjonsdiagram
når en spenning V1 påføres primær av autotransformatoren, er de induserte spenningene relatert til
\
Forsømmelse av spenningsfall i viklingene
\
Når en last er koblet til sekundæret til autotransformatoren, strømmer en strøm I2 i retningen vist På Fig.1. Av Kirchhoffs nåværende lov,
\
som i den vanlige transformatoren balanserer primær og sekundær ampere hverandre, bortsett fra den lille strømmen som kreves for kjernemagnetisering:
\
Ligning 4 kan også skrives som
\
Ved Å Erstatte Ligning (5) i Ligning (3), er forholdet mellom viklingsstrømmen funnet som
\
i en autotransformer passerer den totale kraften som overføres fra primær til sekundær, ikke gjennom hele viklingen. Dette betyr at en større mengde strøm kan overføres uten å overskride nåværende vurdering av transformatorens viklinger.
\
på Samme måte er utgangseffekten gitt av
\
imidlertid er den tilsynelatende kraften i transformatorviklingene
\
denne kraften er komponenten av kraften som overføres av transformatorhandling eller ved elektromagnetisk induksjon.
forskjellen (S2-Sw) mellom utgangseffekten og den tilsynelatende effekten i viklingene er komponenten av utgangen overført av elektrisk ledning. Dette er lik
\
Fordeler Med En Autotransformer
Merk at hvis svingforholdet til transformatoren er stort, vil effekten som en autotransformer være mye større enn karakteren som en konvensjonell transformator. I en konvensjonell transformator transformeres all kraft, mens i en autotransformer utføres det meste av kraften ved forhøyet potensial. Somet resultat er en autotransformer mye mindre enn en konvensjonell transformator med samme vurdering.
Andre fordeler med en autotransformer over en to viklingstransformator er:
- Billigere
- mer effektiv, fordi tapene forblir de samme mens vurderingen går opp i forhold til en konvensjonell transformator
- Lavere spennende strøm
- Bedre spenningsregulering
Ulemper Ved En Autotransformer
noen av ulempene ved En autotransformatorer er:
- Større kortslutningsstrøm
- det finnes Ingen isolering mellom primær-og sekundærviklingene
- bare nyttig for moderat mindre spenningsendringer
Autotransformatorapplikasjoner
Praktiske anvendelser av autotransformatorer inkluderer:
- de brukes vanligvis til å koble overføringslinjer med litt forskjellige spenninger ( f. eks., 115 kV og 138 kV eller 138 kV og 161 kV)
- de er ansatt for å kompensere for spenningsfall på lange materkretser hvor det er viktig at hver lastenhet mottar samme spenning(f. eks. på lyskretser for å sikre jevn lampeintensitet)
- de tilbyr variabel spenningskontroll i laboratorieoppsettet: når vi beveger glidekontakten, kan nesten alle spolene bli seriens spole. Derfor må hele spolen være dimensjonert for maksimal strøm.
- de brukes til å justere transformatorens utgangsspenning for å holde systemspenningen konstant med varierende belastning.
Autotransformer Eksempel
en enfaset, 10-kVA, 440/110 – v, to-svingete transformator er koblet som en autotransformer for å levere en belastning på 550 V fra en 440 v forsyning som vist nedenfor. Beregn følgende.
- kVA-vurdering som autotransformer
- tilsynelatende effekt overført ved ledning
- tilsynelatende effekt overført ved elektromagnetisk induksjon
Løsning
enfaset, en to-viklet transformator kobles til igjen som en autotransformer som vist I Fig.2. Gjeldende rangeringer av viklingene er gitt av
Fig.2: Autotransformer Eksempel
\
ved full eller nominell belastning er de primære og sekundære terminalstrømmene
\
derfor er kVA-vurderingen til autotransformatoren
\
Merk at denne transformatoren, hvis vurdering som en vanlig to-viklingstransformator bare er 10 kVA, er i stand til å håndtere 50 kVA som autotransformer. Imidlertid er ikke alle 50 kVA transformert av elektromagnetisk induksjon. En stor del overføres bare elektrisk ved ledning.
den tilsynelatende kraften transformert ved induksjon er
\
den tilsynelatende kraften transformert av ledning er
\