Obliczanie autotransformatora o mocy do 1 kW
Autotransformator — transformator elektryczny, którego część uzwojenia należy do obwodu pierwotnego i wtórnego. Kiedy uzwojenie pierwotne AX jest zasilane z sieci prądu przemiennego, w rdzeniu indukowany jest strumień magnetyczny, powodujący w nim emf.
W sekcji gx, która jest obwodem wtórnym, ustawia się napięcie proporcjonalne do liczby jego zwojów. Prąd wtórny I2 przepływa przez sekcję ax, a prąd pierwotny I1 przepływa przez całą cewkę AX. Gdy obciążenie RH jest podłączone do części uzwojenia AX, prądy I1 i I2 mają przeciwny kierunek, a zatem różnica prądów Iax = I1 — I2 przejdzie przez uzwojenie AX. Pozwala to na owinięcie siekiery mniejszą ilością drutu.
Autotransformator pokazany na rys. a, — malejąca od W1 > W2. Jeśli napięcie wejściowe zostanie przyłożone do cewki, wzrośnie, ponieważ W2 < W1. Zmienny automatyczny transformator współczynnik transformacji można płynnie regulować napięcie od 0 do 1,1 Uvx. W autotransformatorach trójfazowych uzwojenia są zwykle połączone w gwiazdę i mają zacisk do punktu neutralnego (rys. C).
Ryż.1 Urządzenie autotransformatorowe: a — obniżające, b — obwód, c — trójfazowe
W autotransformatorze napięcie i prąd w uzwojeniach pierwotnym i wtórnym są powiązane takimi samymi stosunkami jak w transformatorach, tj. U2 / U1 = W2 / W1 = K, gdzie U2 i U1 to napięcia w uzwojeniu wtórnym i pierwotnym; W2 i W1 — liczba zwojów w odpowiednich uzwojeniach; K jest współczynnikiem transformacji.
Wynikowa moc w uzwojeniu wtórnym (moc autotransformatora) wyniesie P2 = Pat = U2I2.
W przypadku transformatora obniżającego I = I2 — I1 lub I2 = I + I1.
Dlatego Szczur = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.
Wynika z tego, że Rath składa się z dwóch składników: moc Pt = U2I dostarczona do uzwojenia wtórnego w wyniku połączenia transformatora (magnetycznego) między dwoma obwodami; moc Pe = U2I1 przekazywana z uzwojenia pierwotnego do wtórnego dzięki jednoczesnemu połączeniu elektrycznemu między uzwojeniami.
Moc Pt to moc, dla której należy obliczyć autotransformator:
obniżyć Pt = Szczur (1 — K),
dla zwiększenia Pt = Szczur (1 — 1 / K).
Pole przekroju poprzecznego rdzenia S = 1,2√PT.
Liczba zwojów przy napięciu 1 V, W0 = 45000 / BH, gdzie H jest indukcją magnetyczną rdzenia; B — siła magnesująca.
Liczba zwojów każdego z uzwojeń W1 = WU1; 2 = WU2.
Uzwojenie autotransformatora podczas ciągłej pracy nie powinno być nagrzewane powyżej 65 stopni C. Aby tego uniknąć, gęstość prądu w przewodzie nie powinna przekraczać 2 ... 2,2 A / 1 mm² jego przekroju.
Średnicę drutu oblicza się ze wzoru d = 0,8√Az, gdzie d jest średnicą drutu nawojowego, mm; I jest prądem w odpowiedniej cewce, A.
Prąd pobierany przez autotransformator z sieci, I1 = Rat / U1, prąd obciążenia I2 = Rat / U2.