Berekening van een autotransformator met een vermogen tot 1 kW
Autotransformator - een elektrische transformator waarvan een deel van de wikkeling tot zowel de primaire als de secundaire circuits behoort. Wanneer de primaire wikkeling AX wordt gevoed vanuit het wisselstroomnet, wordt magnetische flux geïnduceerd in de kern, waardoor er een emf in ontstaat.
In de sectie gx, het secundaire circuit, wordt een spanning ingesteld die evenredig is met het aantal windingen. De secundaire stroom I2 gaat door de sectie ax en de primaire stroom I1 gaat door de gehele spoel AX. Wanneer de belasting RH is aangesloten op een deel van de wikkeling AX, hebben de stromen I1 en I2 tegengestelde richting en daarom zal het verschil in stromen Iax = I1 - I2 door de wikkeling AX gaan. Hierdoor kan de AX met minder draad worden opgewonden.
De autotransformator getoond in Fig. a, — afnemend sinds W1 > W2. Als de ingangsspanning op de spoel wordt gezet, zal deze toenemen omdat W2 < W1. Variabele automatische transformator transformatie factor kan de spanning soepel aanpassen van 0 tot 1,1 Uvx. In driefasige autotransformatoren zijn de wikkelingen meestal in een ster geschakeld en hebben ze een aansluiting op een neutraal punt (fig. C).
Rijst.1 Autotransformator-apparaat: a - step-down, b - circuit, c - driefasig
In een autotransformator zijn de spanning en stroom in de primaire en secundaire wikkelingen gerelateerd door dezelfde verhoudingen als in transformatoren, d.w.z. U2 / U1 = W2 / W1 = K, waarbij U2 en U1 de spanningen zijn in de secundaire en primaire wikkelingen; W2 en W1 - het aantal windingen in de respectievelijke wikkelingen; K is de transformatiecoëfficiënt.
Het resulterende vermogen in de secundaire wikkeling (vermogen van de autotransformator) is P2 = Pat = U2I2.
In het geval van een verlagingstransformator, I = I2 — I1 of I2 = I + I1.
Daarom is Rat = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.
Hieruit volgt dat Rath uit twee termen bestaat: vermogen Pt = U2I geleverd aan de secundaire wikkeling vanwege de (magnetische) transformatorverbinding tussen de twee circuits; vermogen Pe = U2I1 overgedragen van de primaire wikkeling naar de secundaire vanwege de gelijktijdige elektrische verbinding tussen de wikkelingen.
Het vermogen Pt is het vermogen waarvoor de autotransformator moet worden berekend:
om Pt = Rat (1 — K) te verlagen,
voor toenemende Pt = Rat (1 — 1 / K).
Kerndwarsdoorsnede S = 1,2√PT.
Het aantal windingen bij 1 V spanning, W0 = 45000 / BH, waarbij H de magnetische inductie van de kern is; B — magnetiserende kracht.
Het aantal windingen van elk van de wikkelingen W1 = WU1; 2 = WU2.
De wikkeling van de autotransformator tijdens continu gebruik mag niet boven 65 graden C worden verwarmd. Om dit te voorkomen, mag de stroomdichtheid in de draad niet groter zijn dan 2 ... 2,2 A / 1 mm² van de doorsnede.
De diameter van de draad wordt berekend met de formule d = 0,8√Az, waarbij d de diameter is van de wikkeldraad, mm; I is de stroom in de overeenkomstige spoel, A.
De stroom die door de autotransformator van het netwerk wordt verbruikt, I1 = Rat / U1, laadstroom I2 = Rat / U2.