(a) Step down autotrasformatore
Il diagramma di cui sopra (a) mostra lo schema di collegamento del passo di auto-trasformatore e la figura (b) mostra lo schema di collegamento di step-up con autotrasformatore.
(b)step-up auto trasformatore
In entrambi i casi, step up e step down, la chiusura “ab” è l’avere N1 spire si avvolgimento primario circuito e tortuosa “bc” avere N2 spire si avvolgimento secondario dell’autotrasformatore.
Si noti che l’avvolgimento primario e secondario del trasformatore automatico è collegato elettricamente e magneticamente.
Quindi la potenza dal primario viene trasferita all’avvolgimento secondario in modo conduttivo e all’azione del trasformatore per induzione reciproca.
Il diagramma sopra mostra le connessioni dell’autotrasformatore step-down e step-up caricato. In entrambi i casi, I1 è la corrente di ingresso e I2 è corrente di uscita, Indipendentemente da Step Up/Stepdown autotrasformatore, la corrente nella sezione di avvolgimento che è comune sia al primario e secondario è la differenza tra queste due correnti I1 e I2. La direzione della corrente attraverso la parte comune dell’avvolgimento dipende dalla connessione dell’autotrasformatore. perché il tipo di connessione decide se la corrente di ingresso I1 o la corrente di uscita I2 è più grande.
Per un tipo step-down I2 > I1 quindi la corrente I2-I1 scorre attraverso la parte comune dell’avvolgimento. Per step Up autotrasformatore I2 < I1 quindi I1-I2 corrente scorre nella parte comune dell’avvolgimento.
Teoria dell’autotrasformatore
Auto trasformatore diagramma
Il diagramma mostra un ideale passaggio giù autotrasformatore con il carico, quindi avvolgimento primario 1-3 avendo N1 gira e avvolgimento secondario 2-3 avere N2 spire. La corrente di ingresso è I1 mentre la corrente di uscita è mostrata con I2, nel diagramma la porzione di avvolgimento primaria 1-2 ha giri N1-N2 e la tensione attraverso la parte di avvolgimento primaria è V1-V2, la corrente attraverso la parte comune dell’avvolgimento è I2 – I1 il diagramma 2 mostra un circuito equivalente
Dal circuito equivalente,
V1I1 = V2I2 (Ingresso potenza apparente = potenza apparente di Uscita)
Output
Gli avvolgimenti primario e secondario di autotrasformatore sono collegato magneticamente nonché elettricamente, il trasferimento di potenza dal circuito primario al secondario è in forma di induzione, come pure la conduzione.
potenza Apparente di Uscita=V2I2
potenza Apparente di trasferimento per induzione=V2(I2 – I1) =V2(I2 – kI2)
=V2I2(1 – k)=V1I1(1 – k)
trasferimento di Potenza induttivo = Ingresso x (1 – k)
trasferimento di Potenza Conductively=I/p I/p(1 – k)
=I/p
=I/p x k
Rame risparmio autotrasformatore
Per la stessa uscita e la trasformazione di tensione, un autotrasformatore richiesto meno di rame trasformatore richiesto meno di rame di ordinaria trasformatore in primo schema di coordinare il trasformatore è raffigurato mentre il secondo diagramma mostra un trasformatore avente la stessa potenza e tensione rapporto di trasformazione k
La lunghezza del rame richiesta nell’avvolgimento dell’autotrasformatore è direttamente proporzionale alle spire e l’area della sezione trasversale del filo di avvolgimento è proporzionale alla corrente nominale del trasformatore automatico, pertanto il rame richiesto per l’avvolgimento è proporzionale alla corrente X turn.
Peso di rame in autotrasformatore avvolgimento ∝ x Girare
Autotrasformatore
Peso di rame richieste nella sezione 1-2 ∝ I1 (N1 – N2)
Peso di rame richiesti nella sezione 2 -3 ∝ N2 (I2 – I1)
quindi,
peso Totale di Cu richiesto ∝ I1 (N1 – N2) +N2(I2 – I1)
Peso di Cu in autotrasformatore (Wa) = (1 – K) x Wt. nel trasformatore ordinario(Wo)
Wa = (1 – K)x Wo
Risparmio in rame = Wo – Wa = Wa – (1 – K) Wo = K Wo
o
Risparmio in rame = K Wt. di Cu nel trasformatore ordinario
Quindi se K = 0.1, il risparmio di Cu è solo del 10% ma se K = 0.9, il risparmio di Cu è del 90%. Pertanto, più vicino è il valore di K dell’autotrasformatore a 1, maggiore è il risparmio di rame.
Vantaggi dell’autotrasformatore
Vantaggi
(1) Un autotrasformatore richiedeva meno rame rispetto a un normale trasformatore con un rating simile.
(2) Ha una migliore regolazione della tensione e funziona ad una maggiore efficienza rispetto a un trasformatore a 2 avvolgimenti della stessa valutazione.
(3) Ha una dimensione più piccola di un trasformatore ordinario della stessa valutazione.
(4) Un autotrasformatore richiede una corrente eccitante più piccola di un trasformatore a 2 avvolgimenti della stessa potenza.
Si può notare che questi vantaggi dell’autotrasformatore diminuiscono all’aumentare del rapporto di trasformazione. Pertanto, un autotrasformatore ha marcati vantaggi solo per valori relativamente bassi di rapporto di trasformazione
Svantaggi di autotrasformatore
(1) Esiste una connessione diretta tra l’avvolgimento primario e il secondario. Pertanto, l’uscita non è più direttamente isolata dall’ingresso.
(2) Un autotrasformatore non è sicuro per ridurre una tensione elevata a una bassa tensione. nel caso in cui un circuito aperto si sviluppi in una parte comune dell’avvolgimento, la tensione primaria completa appare attraverso il carico, sarà pericolosa sia per le persone che per le attrezzature.
(3) La corrente di cortocircuito è molto più grande rispetto al trasformatore a due avvolgimenti della stessa valutazione.
Applicazioni
(i) Gli autotrasformatori sono utilizzati per compensare le cadute di tensione nelle linee di trasmissione. Quando viene utilizzato per questa applicazione, questi sono noti come trasformatori booster.
(ii) Viene anche utilizzato come avviatore a tensione ridotta per il motore asincrono.
(iii) Gli autotrasformatori vengono utilizzati per ottenere un’alimentazione variabile.
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