Wie wir wissen, enthält ein Transformator zwei Wicklungen und die Hauptfunktion dieser Wicklungen besteht darin, den Spannungspegel auf den gewünschten Pegel zu ändern. Der Transformator mit zwei Wicklungen enthält zwei getrennt gekoppelte Magnetspulen ohne elektrische Verbindung zwischen ihnen. In diesem Artikel werden wir den Transformator diskutieren, der den Spannungspegel durch eine einzelne Spule ändert. Da kann der Spannungspegel auch durch umgewandelt werden eine einzelne Spule sehr effektiv mit einem Spartransformator. So können wir den Spannungspegel von 400 V auf 200 V durch einen Einzelspulentransformator mit geeigneten Tapings senken. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über einen Autotransformator, die Funktionsweise und seine Anwendungen.
Was ist ein Autotransformator?
Definition: ZU Transformator Das hat eine einzige Wicklung und wird als Autotransformator bezeichnet. Der Begriff „Auto“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet, dass Single Coil allein funktioniert. Das Funktionsprinzip des Spartransformators ähnelt einem Transformator mit zwei Wicklungen, der einzige Unterschied besteht jedoch darin, dass die Teile der einzelnen Wicklung in diesem Transformator auf beiden Seiten der Wicklungen wie Primär- und Sekundärwicklung arbeiten. In einem normalen Transformator enthält es zwei separate Wicklungen, die nicht miteinander verbunden sind. Das Spartransformator-Diagramm ist unten dargestellt.
Selbsttransformation
Spartransformatoren sind im Vergleich zu anderen Transformatoren leichter, kleiner und billiger, bieten jedoch keine elektrische Isolation zwischen zwei Wicklungen.
Autotransformator Konstruktion
Wir wissen, dass der Transformator zwei Wicklungen enthält, nämlich Primär- und Sekundärwicklungen, die magnetisch verbunden, aber elektrisch isoliert sind. Beim Spartransformator wird jedoch wie bei beiden Wicklungen eine einzige Wicklung verwendet
Es gibt zwei Arten von Spartransformatoren, die auf der Konstruktion basieren. Bei einem Transformatortyp gibt es eine kontinuierliche Wicklung, wobei die Abgriffe an geeigneten Punkten herausgeführt werden, die durch die gewünschte Sekundärspannung bestimmt werden. Bei einem anderen Spartransformatortyp gibt es jedoch zwei oder mehr verschiedene Spulen, die elektrisch verbunden sind, um eine kontinuierliche Wicklung zu bilden. Der Aufbau des Spartransformators ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Autotransformator-Konstruktion
Die Primärwicklung AB, von der ein Abgriff bei 'C' stammt, so dass CB als Sekundärwicklung wirkt. Die Versorgungsspannung wird an AB angelegt und die Last an CB angeschlossen. Hier kann das Gewindeschneiden fest oder variabel sein. Wenn eine Wechselspannung V1 an AB angelegt wird, wird im Kern ein Wechselfluss aufgebaut, wodurch eine EMK E1 in der Wicklung AB induziert wird. Ein Teil dieser induzierten EMK wird im Sekundärkreis aufgenommen.
In der obigen Abbildung wird die Wicklung als 'AB' dargestellt, während die Gesamtwindungen 'N1' als Primärwicklung betrachtet werden. In der obigen Wicklung kann vom Punkt „C“ aus darauf getippt werden, und der Abschnitt „BC“ kann als Sekundärwicklung betrachtet werden. Angenommen, die Anzahl der Windungen zwischen den Punkten B & C ist 'N2'. Wenn die Spannung „V1“ an die Wicklung AC angelegt wird, beträgt die Spannung für jede Windung innerhalb der Wicklung V1 / N1.
Daher beträgt die Spannung über dem BC-Abschnitt der Wicklung (V1 / N1) * N2
Aufgrund der obigen Konstruktion beträgt die Spannung für diese BC-Wicklung „V2“.
Deshalb (V1 / N1) * N2 = V2
V2 / V1 = N2 / N1 = K.
Wenn der BC-Abschnitt in der AB-Wicklung als sekundär betrachtet werden kann. 'K' ist also der konstante Wert, es ist nichts anderes als das Verhältnis von Spannung oder Windungen im Transformator.
Immer wenn die Last zwischen den BC-Klemmen angeschlossen wird, beginnt der Laststrom wie „I2“ zu fließen. Der Stromfluss innerhalb der Sekundärwicklung ist die Hauptdifferenz der Ströme „I1 & I2“.
Kupfereinsparungen
Beim Spartransformator können die Kupfereinsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Transformatoren mit zwei Wicklungen diskutiert werden. In der obigen Wicklung hängt das Gewicht von Kupfer hauptsächlich von seiner Länge sowie der Querschnittsfläche ab.
Auch hier kann die Länge des Leiters innerhalb der Wicklung proportional zur Nr. Windungsänderungen sowie Querschnittsflächenänderungen mit dem Nennstrom. Das Kupfergewicht innerhalb der Wicklung kann also direkt proportional zum Produkt von Nr. Windungen & Nennstrom der Wicklung.
Somit ist das Kupfergewicht innerhalb des Wechselstromabschnitts proportional zu I1 (N1-N2). In ähnlicher Weise ist das Kupfergewicht innerhalb des BC-Abschnitts proportional zu N2 (I2-I1).
Daher ist das gesamte Kupfergewicht innerhalb der Wicklung dieses Transformators proportional zu:
= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)
= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1
= I1N1 + I2N2-2I1N2
Wir wissen das N1I1 = N2I2
= I1N1 + I1N1-2I1N2
= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)
Auf diese Weise wird bewiesen, dass das Kupfergewicht innerhalb von zwei Wicklungstransformatoren proportional zu N1I1-N2I2 sein kann
Da in einem Transformator N1I1 = N2I2
2N1I1 (Da in einem Transformator N1I1 = N2I2)
Nehmen wir im Spartransformator die Gewichte von Kupfer wie Wa & Wtw sowie zwei Wicklungen an.
So, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1
= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1
= 1-N2 / N1 = 1-K
Deshalb, Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw
Die Einsparung von Kupfer im Transformator bei der Bewertung mit zwei Wicklungstransformatoren ist also
Wtw-Wa = k Wtw
Dieser Transformator verwendet einfach eine einzelne Wicklung für jede Phase im Gegensatz zu zwei besonders getrennten Wicklungen innerhalb eines herkömmlichen Transformators.
Vorteile von Auto Transformer
Die Vorteile sind
- Es wird eine Einzelwicklung verwendet, daher sind diese kleiner und kostengünstiger.
- Diese Transformatoren sind effizienter
- Zum Vergleich mit herkömmlichen Transformatoren sind geringere Erregerströme erforderlich.
- In diesen Transformatoren kann die Spannung einfach und reibungslos geändert werden
- Verbesserte Regulierung
- Weniger Verluste
- Es braucht weniger Kupfer
- Der Wirkungsgrad ist aufgrund der geringen Verluste an Ohm und Kern hoch. Diese Verluste treten aufgrund der Verringerung des Transformatormaterials auf.
Nachteile von Auto Transformer
Die Nachteile sind
- Bei diesem Transformator kann die Sekundärwicklung nicht von der Primärwicklung isoliert werden.
- Es ist in eingeschränkten Bereichen anwendbar, in denen ein kleiner Unterschied zwischen der O / P-Spannung und der I / P-Spannung erforderlich ist.
- Dieser Transformator wird nicht für Verbindungssysteme wie Hochspannung und Niederspannung verwendet.
- Der Streufluss zwischen den beiden Wicklungen ist gering, sodass die Impedanz darunter liegt.
- Wenn die Wicklung im Transformator bricht und der Transformator nicht funktioniert, wird die volle Primärspannung über dem O / P sichtbar.
- Es kann für die Last gefährlich sein, wenn wir einen Spartransformator wie einen Abwärtstransformator verwenden. Dieser Transformator wird also nur verwendet, um kleine Änderungen innerhalb der O / P-Spannung vorzunehmen.
Anwendungen von Auto Transformer
Die Anwendungen sind
- Es erhöht den Spannungsabfall für das Verteilerkabel
- Es wird als verwendet Spannungsregler
- Es wird in Audio, Vertrieb, verwendet Kraftübertragung und Eisenbahnen
- Der Spartransformator mit mehreren Abgriffen wird zum Starten des verwendet Motoren wie Induktion sowie synchron.
- Es wird in Laboratorien verwendet, um kontinuierlich eine variierende Spannung zu erhalten.
- Es wird wie die Regelung von Transformatoren in verwendet Spannungsstabilisatoren .
- Es erhöht die Spannung in AC-Abzweigen
- Es ist in Elektronikprüfzentren überall dort einsetzbar, wo häufig wechselnde Spannungen erforderlich sind.
- Es wird dort eingesetzt, wo hohe Spannungen wie Booster oder erforderlich sind Verstärker
- Es wird in Audiogeräten wie Lautsprechern verwendet, um die Impedanz anzupassen und das Gerät für die ununterbrochene Spannungsversorgung einzustellen.
- Es wird in Kraftwerken verwendet, in denen die Spannung verringert und erhöht werden muss, um der Spannung am Empfangsende zu entsprechen, die für das Gerät erforderlich ist.
FAQs
1). Was ist die Funktion des Spartransformators?
Dieser Transformator wird zur Steuerung der Spannung in der Übertragungsleitung verwendet und ändert auch die Spannungen, sobald das Verhältnis von Primär zu Sekundär nahe eins ist.
2). Warum wird der Spartransformator nicht als Verteilungstransformator verwendet?
Weil es keinen Strom gibt Isolation unter seinen Wicklungen wie ein normaler Transformator.
3). Welche Rolle spielt ein Spartransformator im Umspannwerk?
Spartransformator wird häufig in verwendet Umspannwerke zum Erhöhen oder Verringern der Spannung überall dort, wo das Verhältnis von Hochspannung zu Niederspannung klein ist.
Das ist also alles über eine Übersicht über einen Spartransformator , Konstruktion, Arbeit, Vor- und Nachteile und Anwendungen. Hier ist eine Frage für Sie, was ist der Hauptunterschied zwischen Spartransformator und Leistungstransformator?
