Výpočet autotransformátora s výkonom do 1 kW

Autotransformátor — elektrický transformátor, ktorého časť vinutia patrí do primárneho aj sekundárneho okruhu. Keď je primárne vinutie AX napájané zo siete AC, v jadre sa indukuje magnetický tok, ktorý v ňom spôsobuje emf.

V sekcii gx, ktorá je sekundárnym obvodom, sa nastaví napätie úmerné počtu jeho závitov. Sekundárny prúd I2 prechádza sekciou ax a primárny prúd I1 prechádza celou cievkou AX. Keď je záťaž RH pripojená k časti vinutia AX, prúdy I1 a I2 majú opačný smer a teda rozdiel v prúdoch Iax = I1 — I2 bude prechádzať vinutím AX. To umožňuje, aby bol AX navinutý s menším množstvom drôtu.

Autotransformátor znázornený na obr. a, — od W1> W2 klesá. Ak je vstupné napätie privedené na cievku, zvýši sa, pretože W2 < W1. Variabilný automatický transformátor transformačný faktor dokáže plynulo nastaviť napätie od 0 do 1,1 Uvx. V trojfázových autotransformátoroch sú vinutia zvyčajne zapojené do hviezdy a majú svorku k neutrálnemu bodu (obr. C).

Ryža.1 Autotransformátor: a — zostupný, b — obvodový, c — trojfázový

V autotransformátore sú napätie a prúd v primárnom a sekundárnom vinutí spojené rovnakými pomermi ako v transformátoroch, t.j. U2 / U1 = W2 / W1 = K, kde U2 a U1 sú napätia v sekundárnom a primárnom vinutí; W2 a W1 — počet závitov v príslušných vinutiach; K je transformačný koeficient.

Výsledný výkon v sekundárnom vinutí (výkon autotransformátora) bude P2 = Pat = U2I2.

V prípade znižovacieho transformátora I = I2 — I1 alebo I2 = I + I1.

Preto potkan = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.

Z toho vyplýva, že Rath sa skladá z dvoch pojmov: výkon Pt = U2I dodávaný do sekundárneho vinutia v dôsledku transformátorového (magnetického) spojenia medzi oboma obvodmi; výkon Pe = U2I1 prenášaný z primárneho vinutia na sekundárne v dôsledku súčasného elektrického spojenia medzi vinutiami.

Výkon Pt je výkon, pre ktorý musí byť vypočítaný autotransformátor:

znížiť Pt = potkan (1 – K),

pre zvýšenie Pt = Potkan (1 — 1 / K).

Plocha prierezu jadra S = 1,2√PT.

Počet vinutí pri napätí 1 V, W0 = 45000 / BH, kde H je magnetická indukcia jadra; B - magnetizačná sila.

Počet závitov každého z vinutí W1 = WU1; 2 = WU2.

Vinutie autotransformátora počas nepretržitej prevádzky by sa nemalo zahriať nad 65 stupňov C. Aby sa tomu zabránilo, hustota prúdu v drôte by nemala presiahnuť 2 ... 2,2 A / 1 mm² jeho prierezu.

Priemer drôtu sa vypočíta podľa vzorca d = 0,8√Az, kde d je priemer drôtu vinutia, mm; I je prúd v zodpovedajúcej cievke, A.

Prúd spotrebovaný autotransformátorom zo siete, I1 = Rat / U1, zaťažovací prúd I2 = Rat / U2.