Como sabemos que um transformador inclui dois enrolamentos e a função principal desses enrolamentos é mudar o nível de tensão para o nível desejado. O transformador de dois enrolamentos inclui duas bobinas magnéticas acopladas separadamente sem conexão elétrica entre elas. Neste artigo, discutiremos o transformador que altera o nível de tensão por meio de uma única bobina. Uma vez que o nível de tensão também pode ser convertido por meio uma única bobina com bastante eficácia usando um autotransformador. Portanto, podemos reduzir o nível de tensão de 400 V para 200 por meio de um transformador de bobina única com as fitas apropriadas. Este artigo discute uma visão geral do que é um Auto Transformer, construção com trabalho e suas aplicações.
O que é um transformador automático?
Definição: PARA transformador que tem um único enrolamento é conhecido como Auto Transformer. O termo 'auto' é retirado de uma palavra grega e o significado disso é single coil funciona sozinho. O princípio de funcionamento do autotransformador é semelhante a um transformador de 2 enrolamentos, mas a única diferença é que as porções do enrolamento único neste transformador funcionarão em ambos os lados dos enrolamentos, como primário e secundário. Em um transformador normal, ele inclui dois enrolamentos separados que não estão ligados um ao outro. O diagrama do autotransformador é mostrado abaixo.
autotransformação
Os autotransformadores são mais leves, menores e mais baratos em comparação com outros transformadores, mas não fornecem isolamento elétrico entre dois enrolamentos.
Construção de transformador de automóveis
Sabemos que o transformador inclui dois enrolamentos, a saber, primário e secundário, que são conectados magneticamente, mas isolados eletricamente. Mas no autotransformador, um único enrolamento é usado como ambos os enrolamentos
Existem dois tipos de autotransformadores baseados na construção. Em um tipo de transformador, há um enrolamento contínuo com as derivações colocadas em pontos convenientes determinados pela tensão secundária desejada. No entanto, em outro tipo de autotransformador, existem duas ou mais bobinas distintas que são conectadas eletricamente para formar um enrolamento contínuo. A construção do Autotransformador é mostrada na figura abaixo.
construção de autotransformador
O enrolamento primário AB do qual uma derivação em 'C' é retirada, de modo que CB atue como um enrolamento secundário. A tensão de alimentação é aplicada em AB e a carga é conectada em CB. Aqui, o rosqueamento pode ser fixo ou variável. Quando uma tensão CA V1 é aplicada através de AB, um fluxo alternado é estabelecido no núcleo, como resultado, uma fem E1 é induzida no enrolamento AB. Uma parte dessa fem induzida é levada para o circuito secundário.
No diagrama acima, o enrolamento é representado como 'AB', enquanto o total de voltas 'N1' é considerado o enrolamento primário. No enrolamento acima, do ponto 'C' ele é derivado, bem como a seção 'BC' pode ser considerada como enrolamento secundário. Suponha que o número de voltas entre os pontos B&C seja ‘N2’. Se a tensão 'V1' for aplicada através do enrolamento AC, então a tensão para cada volta dentro do enrolamento será V1 / N1.
Portanto, a tensão na seção BC do enrolamento será (V1 / N1) * N2
Pela construção acima, a tensão para este enrolamento BC é ‘V2’
Portanto (V1 / N1) * N2 = V2
V2 / V1 = N2 / N1 = K
Quando a seção BC no enrolamento AB pode ser considerada secundária. Portanto, 'K' é o valor constante, nada mais é do que a razão de tensão ou voltas no transformador.
Sempre que a carga é conectada entre os terminais BC, a corrente de carga como 'I2' começará a fluir. O fluxo de corrente dentro do enrolamento secundário será a principal diferença das correntes 'I1 e I2'.
Poupança de cobre
No autotransformador, a economia de cobre em comparação com os transformadores convencionais de dois enrolamentos pode ser discutida. No enrolamento acima, o peso do cobre depende principalmente de seu comprimento, bem como da área da seção transversal.
Novamente, o comprimento do condutor dentro do enrolamento pode ser proporcional ao não. de espiras, bem como a área da seção transversal muda com a corrente nominal. Portanto, o peso do cobre dentro do enrolamento pode ser diretamente proporcional ao produto do nº. de voltas e corrente nominal do enrolamento.
Assim, o peso do cobre dentro da seção AC é proporcional a I1 (N1-N2). Da mesma forma, o peso do cobre na seção BC é proporcional a N2 (I2-I1).
Portanto, todo o peso do cobre dentro do enrolamento deste transformador é proporcional a,
= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)
= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1
= I1N1 + I2N2-2I1N2
Nós sabemos isso N1I1 = N2I2
= I1N1 + I1N1-2I1N2
= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)
Desta forma, está provado, então o peso do cobre dentro de dois transformadores de enrolamento pode ser proporcional a N1I1-N2I2
Já que em um transformador, N1I1 = N2I2
2N1I1 (já que em um transformador N1I1 = N2I2)
No autotransformador, vamos assumir os pesos do cobre como Wa & Wtw, bem como dois enrolamentos, respectivamente,
Por isso, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1
= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1
= 1-N2 / N1 = 1-K
Portanto, Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw
Portanto, a economia de cobre dentro do transformador quando avaliamos com dois transformadores de enrolamento é
Wtw- Wa = k Wtw
Este transformador usa um único enrolamento para cada fase, em oposição a dois enrolamentos particularmente separados em um transformador convencional.
Vantagens do Auto Transformer
As vantagens são
- Ele usa enrolamento único, portanto, são menores e econômicos.
- Esses transformadores são mais eficientes
- Ele precisa de correntes de excitação menores para comparar com os transformadores do tipo convencional.
- Nestes transformadores, a voltagem pode ser alterada facilmente e suavemente
- Regulamentação aprimorada
- Menos perdas
- Precisa de menos cobre
- A eficiência é alta devido às baixas perdas no ôhmico e no núcleo. Essas perdas ocorrerão devido à redução do material do transformador.
Desvantagens do Auto Transformer
As desvantagens são
- Neste transformador, o enrolamento secundário não pode ser isolado do primário.
- É aplicável em áreas restritas onde uma pequena diferença na tensão o / p da tensão i / p é necessária.
- Este transformador não é usado para interconectar sistemas como alta e baixa tensão.
- O fluxo de vazamento é pequeno entre os dois enrolamentos, então a impedância ficará abaixo.
- Se o enrolamento do transformador quebrar, o transformador não funcionará, então a tensão primária total será vista através do o / p.
- Pode ser perigoso para a carga enquanto estivermos utilizando um autotransformador como um transformador abaixador. Portanto, este transformador é usado apenas para fazer pequenas alterações na tensão o / p.
Aplicações do Auto Transformer
Os aplicativos são
- Aumenta a queda de tensão para o cabo de distribuição
- É usado como um regulador de voltagem
- É usado em áudio, distribuição, transmissão de energia e ferrovias
- Autotransformador com várias derivações é usado para iniciar o motores como indução, bem como síncrona.
- É usado em laboratórios para obter uma tensão variável continuamente.
- É usado como transformadores reguladores em estabilizadores de tensão .
- Aumenta a tensão em alimentadores AC
- É aplicável em centros de testes eletrônicos, sempre que mudanças frequentes de voltagem são necessárias.
- É usado onde altas tensões são necessárias, como reforços ou amplificadores
- Ele é usado em dispositivos de áudio, como alto-falantes, para combinar a impedância e também para ajustar o dispositivo para fornecimento de tensão contínua.
- É usado em estações de energia onde a tensão precisa diminuir e aumentar para igualar a tensão na extremidade receptora necessária para o dispositivo.
FAQs
1). Qual é a função do autotransformador?
Este transformador é usado para controlar a tensão na linha de transmissão e também altera as tensões, uma vez que a relação do primário para o secundário está próxima da unidade.
2). Por que o autotransformador não é usado como um transformador de distribuição?
Porque não dá eletricidade isolamento entre seus enrolamentos como um transformador normal faz.
3). Qual é a função de um autotransformador na subestação?
O autotransformador é freqüentemente usado em subestações para aumentar ou diminuir a tensão sempre que a proporção de alta tensão para baixa tensão for pequena.
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral de um autotransformador , construção, trabalho, vantagens, desvantagens e aplicações. Aqui está uma pergunta para você, qual é a principal diferença entre autotransformador e transformador de potência?
