Come sappiamo che un trasformatore ne include due avvolgimenti e la funzione principale di questi avvolgimenti è cambiare il livello di tensione al livello desiderato. Il trasformatore a due avvolgimenti comprende due bobine magnetiche accoppiate separatamente senza collegamento elettrico tra di loro. In questo articolo, discuteremo del trasformatore che cambia il livello di tensione attraverso una singola bobina. Poiché il livello di tensione può anche essere convertito tramite una singola bobina abbastanza efficacemente usando un autotrasformatore. Quindi possiamo abbassare il livello di tensione da 400 V a 200 attraverso un trasformatore a bobina singola con tapings appropriati. Questo articolo discute una panoramica di cos'è un trasformatore automatico, la costruzione con il lavoro e le sue applicazioni.

Cos'è un trasformatore automatico?

Definizione: PER trasformatore che ha un unico avvolgimento è noto come trasformatore automatico. Il termine 'auto' è preso da una parola greca e il significato di questo è che la bobina singola funziona da sola. Il principio di funzionamento dell'autotrasformatore è simile a un trasformatore a 2 avvolgimenti, ma l'unica differenza è che le parti dell'avvolgimento singolo in questo trasformatore funzioneranno su entrambi i lati degli avvolgimenti come primario e secondario. In un normale trasformatore, include due avvolgimenti separati che non sono collegati tra loro. Di seguito è riportato lo schema dell'autotrasformatore.

auto-trasformarsi

“cosa significa alimentazione trifase ”

Gli autotrasformatori sono più leggeri, più piccoli, più economici rispetto ad altri trasformatori, ma non forniscono l'isolamento elettrico tra due avvolgimenti.

Costruzione di trasformatori automatici

Sappiamo che il trasformatore include due avvolgimenti, il primario e il secondario, collegati magneticamente ma isolati elettricamente. Ma nell'autotrasformatore, viene utilizzato un unico avvolgimento come entrambi gli avvolgimenti

Esistono due tipi di autotrasformatori basati sulla costruzione. In un tipo di trasformatore è presente un avvolgimento continuo con le prese estratte in punti convenienti determinati dalla tensione secondaria desiderata. Tuttavia, in un altro tipo di autotrasformatore, ci sono due o più bobine distinte che sono collegate elettricamente per formare un avvolgimento continuo. La costruzione dell'Autotrasformatore è mostrata nella figura sottostante.

costruzione di autotrasformatori

L'avvolgimento primario AB da cui viene presa una maschiatura in 'C', in modo tale che CB funge da avvolgimento secondario. La tensione di alimentazione viene applicata su AB e il carico è collegato su CB. Qui, la maschiatura può essere fissa o variabile. Quando una tensione CA V1 viene applicata attraverso AB, viene creato un flusso alternato nel nucleo, di conseguenza, un'emf E1 viene indotta nell'avvolgimento AB. Una parte di questa emf indotta viene prelevata nel circuito secondario.

Nel diagramma sopra, l'avvolgimento è rappresentato come 'AB' mentre le spire totali 'N1' sono considerate come avvolgimento primario. Nell'avvolgimento sopra, dal punto 'C' viene maschiato così come la sezione 'BC' può essere considerata come avvolgimento secondario. Supponiamo che il numero di giri tra i punti B&C sia 'N2'. Se la tensione 'V1' viene applicata attraverso l'avvolgimento CA, la tensione per ogni giro all'interno dell'avvolgimento sarà V1 / N1.

Pertanto, la tensione attraverso la sezione BC dell'avvolgimento sarà (V1 / N1) * N2

Dalla costruzione sopra, la tensione per questo avvolgimento BC è 'V2'

Perciò (V1 / N1) * N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K

Quando la sezione BC nell'avvolgimento AB può essere considerata secondaria. Quindi 'K' è il valore costante, non è altro che il rapporto tra tensione o giri nel trasformatore.

Ogni volta che il carico è collegato tra i terminali BC, inizierà a fluire la corrente di carico come 'I2'. Il flusso di corrente all'interno dell'avvolgimento secondario sarà la principale differenza di correnti 'I1 e I2'.

Risparmio di rame

Nell'autotrasformatore, è possibile discutere il risparmio di rame rispetto ai tradizionali trasformatori a due avvolgimenti. Nell'avvolgimento di cui sopra, il peso del rame dipende principalmente dalla sua lunghezza e dall'area della sezione trasversale.

Anche in questo caso la lunghezza del conduttore all'interno dell'avvolgimento può essere proporzionale al n. di spire così come l'area della sezione trasversale cambia con la corrente nominale. Quindi il peso del rame all'interno dell'avvolgimento può essere direttamente proporzionale al prodotto di n. di giri e corrente nominale dell'avvolgimento.

Pertanto, il peso del rame all'interno della sezione CA è proporzionale a I1 (N1-N2). Allo stesso modo, il peso del rame all'interno della sezione BC è proporzionale a N2 (I2-I1).

Pertanto, l'intero peso del rame all'interno dell'avvolgimento di questo trasformatore è proporzionale a,

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

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

Lo sappiamo N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

“convertitore di frequenza per motore monofase ”

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

In questo modo, viene dimostrato, quindi il peso del rame all'interno di due trasformatori di avvolgimento può essere proporzionale a N1I1-N2I2

Poiché in un trasformatore, N1I1 = N2I2

2N1I1 (Poiché in un trasformatore N1I1 = N2I2)

Nell'autotrasformatore, assumiamo rispettivamente i pesi del rame come Wa e Wtw e due avvolgimenti,

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

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

= 1-N2 / N1 = 1-K

Perciò, Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw

Quindi, il risparmio di rame all'interno del trasformatore quando abbiamo valutato con due trasformatori di avvolgimento è

Wtw- Wa = k Wtw

Questo trasformatore utilizza semplicemente un avvolgimento singolo per ciascuna fase rispetto a due avvolgimenti particolarmente separati all'interno di un trasformatore convenzionale.

Vantaggi del trasformatore automatico

I vantaggi sono

Utilizza un avvolgimento singolo, quindi sono più piccoli ed economici.
Questi trasformatori sono più efficienti
Richiede correnti di eccitazione inferiori per il confronto con i trasformatori di tipo convenzionale.
In questi trasformatori, la tensione può essere modificata facilmente e senza intoppi
Regolazione migliorata
Meno perdite
Ha bisogno di meno rame
L'efficienza è elevata a causa delle basse perdite in ohmiche e core. Queste perdite si verificheranno a causa della riduzione del materiale del trasformatore.

Svantaggi di Auto Transformer

Gli svantaggi sono

In questo trasformatore, l'avvolgimento secondario non può essere isolato dal primario.
È applicabile in aree ristrette dove è necessaria una piccola differenza nella tensione o / p dalla tensione i / p.
Questo trasformatore non viene utilizzato per l'interconnessione di sistemi come alta tensione e bassa tensione.
Il flusso di dispersione è piccolo tra i due avvolgimenti, quindi l'impedenza sarà inferiore.
Se l'avvolgimento nel trasformatore si rompe, il trasformatore non funzionerà, quindi l'intera tensione primaria viene visualizzata attraverso l'o / p.
Può essere pericoloso per il carico mentre stiamo utilizzando un autotrasformatore come un trasformatore step-down. Quindi questo trasformatore viene utilizzato solo per apportare piccole modifiche all'interno della tensione o / p.

Applicazioni del trasformatore automatico

Le applicazioni sono

Aumenta la caduta di tensione per il cavo di distribuzione
È usato come file regolatore di tensione
È utilizzato in audio, distribuzione, potenza di trasmissione e ferrovie
L'autotrasformatore con più prese viene utilizzato per avviare il file motori come l'induzione oltre che sincrona.
Viene utilizzato nei laboratori per ottenere continuamente una tensione variabile.
Viene utilizzato come trasformatore di regolazione in stabilizzatori di tensione .
Aumenta la tensione negli alimentatori AC
È applicabile nei centri di test elettronici ovunque siano richieste tensioni che cambiano frequentemente.
Viene utilizzato dove sono necessarie alte tensioni come booster o amplificatori
Viene utilizzato in dispositivi audio come altoparlanti per abbinare l'impedenza e per regolare il dispositivo per un'alimentazione di tensione continua.
Viene utilizzato nelle centrali elettriche in cui la tensione deve diminuire e aumentare per eguagliare la tensione all'estremità ricevente necessaria per il dispositivo.

Domande frequenti

1). Qual è la funzione dell'autotrasformatore?

Questo trasformatore viene utilizzato per controllare la tensione nella linea di trasmissione e cambia anche le tensioni una volta che il rapporto tra primario e secondario è vicino all'unità.

2). Perché l'autotrasformatore non viene utilizzato come trasformatore di distribuzione?

Perché non fornisce elettricità solitudine tra i suoi avvolgimenti come fa un normale trasformatore.

3). Qual è il ruolo di un autotrasformatore in sottostazione?

L'autotrasformatore è spesso utilizzato in sottostazioni per aumentare o diminuire la tensione ovunque il rapporto tra alta tensione e bassa tensione sia piccolo.

Quindi, questo è tutto una panoramica di un autotrasformatore , costruzione, funzionamento, vantaggi, svantaggi e applicazioni. Ecco una domanda per te, qual è la principale differenza tra autotrasformatore e trasformatore di potenza?