Apa itu autotransformator? Autotransformer - perangkat, prinsip operasi, kelebihan dan kekurangan Prinsip pengoperasian autotransformator

Yang industri umum digunakan untuk menghitung produk dan bahan mentah termasuk komoditas, mobil, gerbong, troli, dll. Yang berteknologi digunakan untuk menimbang produk selama produksi dalam proses yang berkelanjutan dan berkala secara teknologi. Uji laboratorium digunakan untuk mengetahui kadar air bahan dan produk setengah jadi, melakukan analisis fisik dan kimia bahan baku dan keperluan lainnya. Ada yang teknis, keteladanan, analitis dan mikroanalitik.

Mereka dapat dibagi menjadi beberapa jenis tergantung pada fenomena fisik yang menjadi dasar prinsip operasinya. Perangkat yang paling umum adalah sistem magnetoelektrik, elektromagnetik, elektrodinamik, ferrodinamik dan induksi.

Diagram perangkat sistem magnetoelektrik ditunjukkan pada Gambar. 1.

Bagian tetap terdiri dari magnet 6 dan sirkuit magnet 4 dengan potongan kutub 11 dan 15, di antaranya dipasang silinder baja yang berpusat tepat 13. Di celah antara silinder dan potongan kutub, di mana arah radial seragam terkonsentrasi , sebuah bingkai (12) yang terbuat dari kawat tembaga berinsulasi tipis ditempatkan.

Rangka dipasang pada dua sumbu dengan inti 10 dan 14, bertumpu pada bantalan dorong 1 dan 8. Pegas penetral 9 dan 17 berfungsi sebagai kabel arus yang menghubungkan belitan rangka ke sirkuit listrik dan terminal masukan perangkat. Pada sumbu 4 terdapat penunjuk 3 dengan beban penyeimbang 16 dan pegas lawan 17 yang dihubungkan dengan tuas korektor 2.

01.04.2019

1. Prinsip radar aktif.
2. Radar pulsa. Prinsip operasi.
3. Hubungan waktu dasar pengoperasian radar pulsa.
4.Jenis orientasi radar.
5. Pembentukan sapuan pada radar PPI.
6. Prinsip pengoperasian lag induksi.
7.Jenis kelambatan absolut. Log Doppler Hidroakustik.
8. Perekam data penerbangan. Uraian pekerjaan.
9. Tujuan dan prinsip pengoperasian AIS.
10.Mentransmisikan dan menerima informasi AIS.
11.Organisasi komunikasi radio di AIS.
12.Komposisi peralatan AIS kapal.
13. Diagram struktur AIS kapal.
14. Prinsip pengoperasian SNS GPS.
15. Inti dari mode GPS diferensial.
16. Sumber error pada GNSS.
17. Diagram blok penerima GPS.
18. Konsep ECDIS.
19.Klasifikasi ENC.
20.Tujuan dan sifat giroskop.
21. Prinsip pengoperasian kompas gyro.
22. Prinsip pengoperasian kompas magnet.

Menghubungkan kabel— suatu proses teknologi untuk memperoleh sambungan listrik antara dua bagian kabel dengan pemulihan semua selubung pelindung dan isolasi kabel dan jalinan layar di persimpangan.

Sebelum menghubungkan kabel, resistansi isolasi diukur. Untuk kabel tak berpelindung, untuk kemudahan pengukuran, satu terminal megohmmeter dihubungkan secara bergantian ke setiap inti, dan terminal kedua - ke sisa inti yang terhubung satu sama lain. Resistansi isolasi masing-masing inti terlindung diukur saat menghubungkan kabel ke inti dan layarnya. , yang diperoleh dari hasil pengukuran, tidak boleh kurang dari nilai standar yang ditetapkan untuk merek kabel tertentu.

Setelah mengukur resistansi isolasi, mereka melanjutkan ke penetapan penomoran inti, atau arah peletakan, yang ditunjukkan oleh panah pada label yang dipasang sementara (Gbr. 1).

Setelah menyelesaikan pekerjaan persiapan, Anda dapat mulai memotong kabel. Geometri pemotongan ujung kabel dimodifikasi untuk memastikan kenyamanan pemulihan insulasi inti dan selubung, dan untuk kabel multi-inti, juga untuk mendapatkan dimensi sambungan kabel yang dapat diterima.

PANDUAN METODOLOGI PEKERJAAN PRAKTIS: “OPERASI SISTEM PENDINGINAN SPP”

DENGAN DISIPLIN :” PENGOPERASIAN INSTALASI LISTRIK DAN PENJAGAAN AMAN DI RUANG MESIN»

PENGOPERASIAN SISTEM PENDINGINAN

Tujuan dari sistem pendingin:

  • penghilangan panas dari mesin utama;
  • penghilangan panas dari peralatan bantu;
  • pasokan panas ke OS dan peralatan lainnya (GD sebelum start-up, pemeliharaan VDG dalam cadangan "panas", dll.);
  • pengambilan dan penyaringan air laut;
  • Meniup kotak Kingston di musim panas untuk mencegahnya tersumbat oleh ubur-ubur, ganggang, dan kotoran, dan di musim dingin untuk menghilangkan es;
  • memastikan pengoperasian peti es, dll.
Secara struktural, sistem pendingin dibagi menjadi sistem pendingin air tawar dan sistem pendingin air masuk. Sistem pendingin ADF dilakukan secara mandiri.

Dengan berkembangnya energi dan jaringan listrik terkait untuk mentransmisikan arus bolak-balik sebagai sumber tenaga berbagai perangkat, muncul kebutuhan akan perangkat yang mengubah nilai tegangan. Transformator telah menjadi perangkat elektromagnetik universal yang memungkinkan peningkatan atau penurunan tegangan awal ke nilai yang diperlukan.

Seiring waktu, untuk memastikan pengoperasian peralatan listrik yang stabil, terutama untuk keperluan rumah tangga, muncul kebutuhan akan pengaturan tegangan yang lancar. Hal ini menjadi mungkin setelah ditemukan autotransformator - perangkat di mana belitan sekunder merupakan bagian integral dari belitan primer.

Apa itu autotransformator?

Dari pelajaran fisika sekolah kita mengetahui bahwa trafo paling sederhana terdiri dari dua buah kumparan yang dililitkan pada inti besi. Medan magnet arus bolak-balik, yang ditenagai melalui terminal belitan primer, membangkitkan osilasi elektromagnetik pada kumparan kedua, dengan frekuensi yang sama.

Ketika beban dihubungkan ke terminal belitan yang bekerja, beban tersebut membentuk rangkaian sekunder di mana arus listrik timbul. Dalam hal ini tegangan pada rangkaian listrik yang terbentuk berbanding lurus dengan jumlah lilitan belitan. Yaitu: U 1 /U 2 = w 1 /w 2, dimana U 1, U 2 adalah tegangan, dan w 1, w 2 adalah jumlah lilitan penuh pada kumparan yang bersangkutan.

Gambar 1. Diagram trafo konvensional dan autotransformator

Autotransformator dirancang sedikit berbeda. Ini pada dasarnya terdiri dari satu belitan, dari mana satu atau lebih keran dibuat, membentuk putaran sekunder. Dalam hal ini, semua belitan tidak hanya membentuk hubungan listrik, tetapi juga hubungan magnetis satu sama lain. Oleh karena itu, ketika energi listrik disuplai ke input autotransformator, fluks magnet muncul, di bawah pengaruh ggl yang diinduksi pada belitan beban. Besarnya gaya gerak listrik berbanding lurus dengan jumlah belitan yang membentuk belitan beban yang tegangannya dihilangkan.

Jadi, rumus yang diberikan di atas juga berlaku untuk autotransformator.

Sejumlah besar kabel dapat diambil dari belitan utama, yang memungkinkan Anda membuat kombinasi untuk menghilangkan tegangan dengan besaran berbeda. Hal ini sangat mudah dalam praktiknya, karena pengurangan voltase sering kali diperlukan untuk memberi daya pada beberapa unit peralatan listrik yang menggunakan voltase berbeda.

Perbedaan autotransformator dan trafo konvensional

Terlihat dari uraian autotransformator, perbedaan utamanya dengan trafo konvensional adalah tidak adanya kumparan kedua dengan inti. Peran belitan sekunder dilakukan oleh kelompok belitan terpisah yang memiliki sambungan galvanis. Kelompok ini tidak memerlukan isolasi listrik terpisah.

Perangkat ini memiliki keunggulan tertentu:

  • konsumsi logam non-besi yang digunakan untuk pembuatan peralatan tersebut telah berkurang;
  • perpindahan energi dilakukan baik melalui pengaruh medan elektromagnetik dari arus masukan, maupun melalui sambungan listrik antar belitan. Akibatnya, kehilangan energi menjadi lebih rendah, itulah sebabnya autotransformator memiliki efisiensi yang lebih tinggi;
  • ringan dan dimensi kompak.

Meskipun terdapat perbedaan desain, prinsip pengoperasian kedua jenis produk ini tetap tidak berubah. Pilihan jenis transformator terutama tergantung pada tujuan dan sasaran yang harus diselesaikan dalam teknik elektro.

Jenis autotransformator

Tergantung pada jaringan mana (fase tunggal atau tiga fase) yang tegangannya perlu diubah, jenis autotransformator yang sesuai digunakan. Mereka adalah fase tunggal atau tiga fase. Untuk mengubah arus dari tiga fase, Anda dapat memasang tiga autotransformator yang dirancang untuk beroperasi dalam jaringan fase tunggal, menghubungkan terminalnya dengan segitiga atau tanda bintang.


Ada jenis autotransformator laboratorium yang memungkinkan Anda mengubah nilai tegangan keluaran dengan lancar. Efek ini dicapai dengan menggerakkan penggeser di sepanjang permukaan bagian terbuka belitan satu lapis, mirip dengan prinsip operasi rheostat. Putaran kawat diterapkan di sekitar inti feromagnetik berbentuk cincin, di sepanjang keliling tempat penggeser kontak bergerak.

Autotransformator jenis ini banyak digunakan di seluruh Uni Soviet selama era distribusi massal televisi tabung. Saat itu, tegangan jaringan tidak stabil sehingga menyebabkan distorsi gambar. Pengguna teknologi yang tidak sempurna ini harus menyesuaikan tegangan ke 220 V dari waktu ke waktu.

Sebelum munculnya penstabil tegangan, satu-satunya cara untuk mencapai parameter daya optimal untuk peralatan rumah tangga pada waktu itu adalah dengan menggunakan LATR. Autotransformator jenis ini masih digunakan sampai sekarang di berbagai laboratorium dan lembaga pendidikan. Dengan bantuan mereka, peralatan listrik disesuaikan, peralatan dengan sensitivitas tinggi diuji, dan tugas-tugas lainnya dilakukan.

Pada peralatan khusus yang bebannya kecil, model autotransformator DATR digunakan.


Ada juga autotransformator:

  • daya rendah, untuk operasi di sirkuit hingga 1 kV;
  • unit daya sedang (lebih dari 1 kV);
  • autotransformator tegangan tinggi.

Perlu dicatat bahwa demi alasan keamanan, penggunaan autotransformator sebagai sarana untuk mengurangi tegangan melebihi 6 kV hingga 380 V dibatasi. Hal ini disebabkan adanya sambungan galvanik antar belitan, yang tidak aman bagi pengguna akhir. Jika terjadi kecelakaan, tegangan tinggi mungkin akan mencapai peralatan listrik, yang dapat menimbulkan konsekuensi yang tidak terduga. Ini adalah kelemahan utama autotransformator.

Penunjukan pada diagram

Sangat mudah untuk membedakan autotransformator pada diagram dengan gambar trafo konvensional. Tandanya adalah adanya belitan tunggal yang terhubung pada satu inti, yang ditunjukkan dengan garis tebal pada diagram. Belitan ditampilkan secara skematis pada satu atau kedua sisi garis ini, tetapi dalam autotransformator semuanya terhubung satu sama lain. Jika belitan ditampilkan secara mandiri pada diagram, maka kita berbicara tentang transformator konvensional (lihat Gambar 1).

Fitur perangkat dan desain

Seperti disebutkan di atas, autotransformator terdiri dari satu kumparan. Itu dililitkan pada inti biasa atau toroidal.


Karena fitur desainnya, tidak ada isolasi galvanik di antara sirkuit, yang dapat menyebabkan sengatan tegangan tinggi. Oleh karena itu, autotransformator step-down, karena meningkatnya bahaya, memerlukan tindakan tambahan untuk melindungi dari sengatan listrik. Bekerja dengannya diperbolehkan dengan ketaatan yang ketat terhadap peraturan keselamatan.

Prinsip pengoperasian autotransformator

Terlepas dari fitur struktural bagian belitan unit, prinsip operasinya sangat mirip dengan pengoperasian transformator konvensional. Dengan prinsip yang sama, selama sirkulasi arus bolak-balik, fluks magnet terjadi di inti. Pengaruhnya terhadap belitan ditandai dengan munculnya gaya gerak listrik yang sama pada setiap putaran individu. Total EMF pada suatu bagian belitan sama dengan jumlah nilai arus dari semua belitan individu.

Keunikannya adalah bahwa arus primer juga bersirkulasi melalui belitan, yang berada dalam antifase terhadap aliran induksi. Nilai yang dihasilkan dari arus-arus ini pada bagian belitan yang ditujukan untuk konsumen lebih kecil (untuk belitan step-down) dibandingkan parameter listrik yang masuk.


Perbandingan nilai EMF dinyatakan dengan rumus: E 1 /E 2 = w 1 /w 2 = k, dimana E adalah EMF, w adalah jumlah lilitan, k adalah perbandingan transformasi.

Mengingat jatuh tegangan pada belitan trafo kecil maka hal tersebut dapat diabaikan. Dalam hal ini persamaannya adalah: U 1 = E 1 ; U 2 = E 2 dapat dianggap adil. Jadi rumus di atas berbentuk: U 1 /U 2 = w 1 /w 2 = k, yaitu perbandingan tegangan terhadap jumlah lilitan sama dengan perbandingan tegangan pada trafo konvensional.

Tanpa merinci lebih lanjut, kita perhatikan bahwa perbandingan arus kumparan atas dengan arus beban, seperti pada transformator konvensional, dinyatakan dengan rumus: I 1 /I 2 = w 2 /w 1 = 1/k. Oleh karena itu sejak di w 2< w 1 , то I 2 < I 1 . Другими словами ток на выходе значительно меньше величины входящего тока. Таким образом, расходуется меньше энергии на нагревание проволоки, что позволяет использовать провода меньшего сечения.

Perlu dicatat bahwa daya beban dibentuk oleh arus induksi elektromagnetik dan komponen listrik. Daya listrik (P = U 2 * I 1) cukup terasa dibandingkan dengan komponen induksi yang masuk pada rangkaian sekunder. Oleh karena itu, untuk mendapatkan daya yang dibutuhkan, digunakan penampang inti magnet yang lebih kecil.

Area penggunaan

Autotransformator masih menempati posisi yang kuat di berbagai bidang yang berkaitan dengan teknik kelistrikan. Tidak dapat melakukannya tanpa mereka:

  • berbagai penyearah;
  • perangkat teknik radio;
  • perangkat telepon;
  • tukang las;
  • sistem elektrifikasi kereta api dan banyak perangkat lainnya.

Autotransformator tiga fase digunakan dalam jaringan listrik tegangan tinggi. Penggunaannya meningkatkan efisiensi sistem tenaga, yang berdampak pada pengurangan biaya yang terkait dengan transmisi listrik.

Keuntungan dan kerugian

Untuk manfaat yang dijelaskan di atas Anda dapat menambah biaya produk yang rendah dengan mengurangi biaya penggunaan logam non-ferrous dan biaya baja transformator. Autotransformator dicirikan oleh kehilangan energi yang tidak signifikan dari arus yang bersirkulasi melalui belitan dan inti, yang memungkinkan tercapainya tingkat efisiensi hingga 99%.

Untuk kekurangannya kita harus menambahkan kebutuhan akan peralatan grounding netral yang solid. Karena kemungkinan korsleting dan kemungkinan transmisi tegangan tinggi melalui jaringan, terdapat batasan tertentu dalam penggunaan autotransformator.

Karena sambungan galvanik pada belitan, ada bahaya tegangan lebih atmosferik yang lewat di antara belitan tersebut. Namun, terlepas dari kekurangannya, autotransformator masih dapat diterapkan secara luas di berbagai bidang.

Video tentang topik artikel

Transformator otomatis- ini adalah perangkat untuk mengubah tegangan arus bolak-balik sambil mempertahankan frekuensinya, berdasarkan efek induksi elektromagnetik, yang memiliki satu belitan umum pada inti magnet dan setidaknya tiga terminal darinya.

Secara sederhana, autotransformator adalah salah satu jenis trafo tegangan konvensional yang hanya terdapat satu lilitan, sebagian lilitannya berfungsi sebagai lilitan primer, dan sebagian lagi sebagai lilitan sekunder.

Untuk pemahaman yang lebih baik, mari kita lihat desain jenis autotransformator yang paling umum.

Perangkat autotransformator

Paling sering, autotransformator standar adalah sirkuit magnetik toroidal - inti yang terbuat dari baja listrik dalam bentuk cincin, di mana kawat tembaga dililitkan - disebut belitan.

Selain itu, agar desain ini berfungsi sebagai autotransformator, ia memiliki "keran" tambahan - keran dari belitan ini; total setidaknya ada tiga kontak.

Struktur autotransformator terlihat cukup jelas pada gambar di bawah ini:

Dalam contoh ini, Anda dapat melihat autotransformator, yang kontak ekstremnya dihubungkan dengan sumber tegangan AC, ke fase A, ke X - nol. Semua belitan kawat di antara titik-titik ini dianggap sebagai belitan primer.

Beban, suatu perangkat listrik yang memerlukan tegangan lebih kecil untuk beroperasi daripada yang disuplai dari jaringan, dihubungkan ke terminal a2 dan X - belitan antara kontak-kontak ini sudah menjadi belitan sekunder.

Seperti yang Anda lihat, autotransformator hanya memiliki satu belitan, tetapi tegangan jika diukur pada titik sambungan yang berbeda akan berbeda, mengapa berubah dan cara menentukan berapa (rasio transformasi) akan kami pertimbangkan di bawah ini.

Penunjukan autotransformator pada diagram

Omong-omong, Anda dapat dengan mudah mengidentifikasi autotransformator dalam diagram apa pun dan membedakannya dari trafo biasa, paling sering ditunjuk seperti ini:

Seperti yang Anda lihat, autotransformator secara skematis menunjukkan semua elemen utamanya: garis lurus adalah inti baja, di satu sisi terdapat belitan tunggal - dalam bentuk garis bergelombang, yang darinya terdapat beberapa ketukan.

Jangan bingung dengan trafo biasa, karena dalam diagramnya setidaknya terdapat dua belitan di kedua sisi inti.

Perbedaan mendasar antara autotransformator dan trafo tegangan konvensional akan saya bahas lebih detail pada bagian kedua artikel ini.

Prinsip pengoperasian autotransformator

Dan sekarang, untuk pemahaman yang lebih baik tentang prinsip operasi dasar autotransformator, mari kita perhatikan proses yang terjadi di dalamnya.

Sebagai contoh, kita akan mengambil autotransformator, yang dapat meningkatkan atau menurunkan tegangan keluaran relatif terhadap tegangan awal. Untuk memudahkan penghitungan, jumlah lilitan kawat tembaga adalah 20; tampilannya seperti ini:

Seperti yang Anda lihat, model ini sudah memiliki empat titik sambungan ke belitan umum: A1, a2, a3 dan X.

Sumber arus listrik bolak-balik dihubungkan ke kontak A1 dan N, misalnya catu daya dari jaringan listrik kota standar, dengan tegangan (U1), dalam kasus kami standar 220V. Ada total 18 lilitan kawat tembaga di antara titik-titik ini; bagian spiral ini disebut sebagai W1; ini dianggap sebagai belitan primer autotransformator.

Apa yang terjadi ketika tegangan diterapkan pada autotransformator

Ketika arus bolak-balik mengalir melalui belitan, fluks magnet bolak-balik terbentuk di inti (rangkaian magnet) autotransformator, yang bersirkulasi melalui inti magnet tertutup, menembus SEMUA belitan belitan.

Sederhananya, ketika arus dihubungkan ke belitan primer - dalam contoh kita, hingga 18 putaran, fluks magnet yang mengalir melalui inti menembus seluruh belitan, semuanya 20 putaran. Tegangan pada belitan primer (pada titik sambungan A1 dan X) tetap 220V atau jika didistribusikan pada setiap lilitan 220/18 = 12,222... Volt untuk masing-masing.

Sekarang, untuk mengetahui tegangan apa yang dihasilkan pada semua 20 putaran, ke titik a2 dan X, kita menghubungkan beban, beberapa peralatan listrik - ini akan menjadi belitan sekunder autotransformator. Dalam diagram kita akan menyatakan beban secara kondisional, suatu alat listrik tertentu yang dihubungkan ke belitan ini, tegangannya adalah U2, dan jumlah belitan antara kontak adalah W2 = 20.

Hubungan antara belitan autotransformator dinyatakan dengan rumus berikut:

U1/w1 = U2/w2 , dimana U1 adalah tegangan pada belitan pertama, U2 adalah tegangan pada belitan kedua, w1 adalah jumlah lilitan lilitan pertama, w2 adalah jumlah lilitan lilitan kedua.

Dari rumus ini dapat disimpulkan bahwa tegangan pada belitan sekunder berubah relatif terhadap tegangan belitan primer, sebanding dengan selisih belitan. Dalam contoh kita, satu belitan belitan primer memiliki 12,22..Volt, sedangkan belitan sekunder memiliki 2 belitan lagi, masing-masing, tegangan total belitan adalah 24,44..Volt lebih tinggi.

Hal ini dibuktikan dengan perhitungan sederhana:

U1/w1 = U2/w2,

220 Volt/18 Putaran=U2/20 Putaran,

U2 = 220*20/18 = 244.44V

Sebuah autotransformator yang tegangan pada belitan sekundernya meningkat disebut step-up.

Mengetahui hubungan antar belitan, kita dapat menghitung rasio transformasi, suatu nilai yang memudahkan untuk menentukan perubahan parameter input (tegangan, hambatan, arus) pada belitan sekunder.

KEKoefisien transformasi dihitung menggunakan rumus berikut: U1/U2=w1/w2

Dalam kasus kami ternyata 220/244.44=18/20=0.9

Sekarang mari kita lihat bagaimana tegangan pada kontak lainnya berubah.

Kami menghubungkan beban ke kontak a3 dan X autotransformator kami, jumlah lilitan w3 pada belitan ini adalah 16, kami menyatakan tegangan sebagai U3.

Mengikuti rumus yang sama, kami menghitung tegangan:

U1/w1 = U3/w3 = 220/18=U3/16, maka U3 =220*16/18 = 195,55.. Volt, dan rasio transformasi U1/U3=w1/w3=220/195 . 55=18/16=1,125, belitan ini merupakan belitan step-down.

Sebuah autotransformator yang tegangan pada belitan sekundernya berkurang disebut step-down.

Sekarang, dengan mengetahui rasio transformasi pada semua terminal autotransformator, kita dapat dengan mudah menentukan, misalnya, berapa tegangan pada belitan sekunder jika tegangan sumber arus listrik berubah:

Misalnya, bila tegangan sumber AC pada belitan primer 200V maka trafo ini mempunyai :

Pada kontak a2 dan X, dengan rasio transformasi k1=0.9, tegangannya menjadi U2=200V/0.9= 222.22 V

Pada kontak a3 dan X, dengan perbandingan transformasi k2=1,125, tegangannya adalah U3=200/1,125=177,77 V

ATURAN: Jika rasio transformasi k>1 - maka trafo step-down, tetapi jika k<1, то повышающий.

Seringkali, autotransformator standar memiliki jumlah terminal yang lebih banyak daripada contoh kita, jumlah tahapan yang lebih banyak untuk mengatur tegangan atau arus yang masuk.

Perkembangan logis dari autotransformator adalah munculnya apa yang disebut AUTOTRANSFORMERS ADJUSTABLE, yang tidak memiliki banyak ketukan tambahan dengan rasio transformasi yang berbeda, dan jumlah belitan belitan sekunder berubah dengan menggerakkan kontak bergerak di sepanjang itu - baca lebih lanjut tentang ini .

Mengubah kekuatan arus pada autotransformator

Ada aturan sederhana untuk kekuatan saat ini - Arus pada belitan tegangan tinggi lebih kecil dibandingkan dengan arus pada belitan tegangan rendah.

Dengan kata lain, jika digunakan tap step down dari belitan primer suatu autotransformator, maka arus pada belitan sekunder akan semakin tinggi dan tegangan semakin rendah, begitu pula sebaliknya, jika digunakan tap step up, maka tegangan yang digunakan akan semakin besar. arus pada belitan sekunder akan semakin rendah dan tegangan semakin tinggi.

Kekuatan pada kedua belitan kira-kira sama, oleh karena itu menurut hukum OMA:

I1U1 = I2U2, dimana I1 adalah arus pada belitan primer, I2 adalah arus pada belitan sekunder, U1 adalah tegangan pada belitan primer, U2 adalah tegangan pada belitan sekunder.

Oleh karena itu, arus, misalnya, pada belitan primer dihitung sebagai berikut: I1 = U2*I2/U1

Mengetahui bagaimana arus berubah, Anda dapat memilih kabel daya dan peralatan pelindung otomatis yang tepat terlebih dahulu.

Sekarang setelah Anda memahami prinsip pengoperasian autotransformator dan mengetahui desainnya, mari kita lihat apa itu autotransformator, tujuan dan tempat penerapannya, apa kelebihan dan kekurangannya, dan apa perbedaan mendasarnya dari trafo konvensional. Baca semua ini dan lebih banyak lagi di bagian kedua artikel ini. Berlangganan ke grup VKontakte kami, nantikan materi baru!

Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://allbest.ru

kamukonstruksitransformator otomatis

Secara umum, apapun transformator digunakan dalam jaringan listrik untuk mengubah tegangan. Jadi, ketika mentransmisikan listrik dalam jarak jauh, peningkatan tegangan akan mengurangi kehilangan energi pada resistansi transmisi aktif sebanding dengan kuadrat tegangan operasi.

Oleh karena itu, tegangan generator pembangkit listrik dinaikkan 10-15 kali lipat, disalurkan melalui saluran listrik, dan kemudian diturunkan di lokasi secara bertahap untuk memberi daya pada jaringan distribusi lokal dengan berbagai tegangan. Semua konversi tegangan dari satu nilai ke nilai lainnya dilakukan dengan menggunakan transformator dan varietasnya - autotransformator.

Perbedaan utama transformator otomatis dari biasanya transformator terdiri dari fakta bahwa kedua belitannya harus memiliki sambungan listrik satu sama lain, keduanya dililitkan pada satu batang, daya ditransfer antar belitan secara gabungan - melalui induksi elektromagnetik dan sambungan listrik.

Hal ini mengurangi ukuran dan biaya mesin (alasan dan perhitungan fakta ini diberikan di bawah).

Sebuah autotransformator dapat dibuat dua belitan dan banyak belitan; masing-masing modifikasi autotransformator ini tentu mengandung belitan tegangan tinggi ( tegangan tinggi -- masukan) dan CH ( tegangan menengah -- keluaran), dihubungkan secara elektrik satu sama lain. Pada model multi-belitan terdapat satu atau lebih belitan LV ( tegangan rendah), yang hanya memiliki kopling elektromagnetik induktif dengan dua yang pertama.

Dalam autotransformator tiga fasa, belitan HV dan MV dihubungkan dalam sebuah bintang dengan netral yang kokoh U 0 (titik 0 pada Gambar 1), dan belitan LV harus dihubungkan dalam segitiga N.

Dari Gambar 1 terlihat bahwa belitan HV termasuk belitan persekutuan OA m , yang sebenarnya merupakan belitan CH, dan belitan seri A m A .

Beras. 1. Gulungan autotransformator: 1-- tiga fase; 2-- Fase tunggal

Distribusi arus dalam autotransformator yang beroperasi dalam mode beban pengenal antar belitan tidak sama.

Pada belitan seri A m A, arus beban HV - I A lewat.Menurut hukum induksi elektromagnetik, fluks magnet tercipta di inti autotransformator, yang menginduksi arus I Am pada belitan MV.

Jadi, arus belitan bersama CH dibentuk oleh jumlah arus belitan seri I A dengan sambungan listrik (HV dan CH), dan arus I Am, sepanjang sambungan magnetis dari belitan yang sama -

SAYA CH=Saya A+Saya Saya.

Nilai daya pada keluaran autotransformator sama dengan daya pada masukannya. Dengan tidak adanya belitan LV, daya HV sama dengan daya MV, ini adalah daya pengenal S nom autotransformator melalui sambungan listrik. Ini sama dengan produk tegangan pengenal belitan HV U HV dan arus pengenal I HV belitan seri.

Daya tipikal autotransformator juga dihitung, yang merupakan bagian dari daya pengenal yang ditransmisikan secara elektromagnetik.

S T=S nom*A V ,

Di mana A V=1-U CH/U VN-- koefisien profitabilitas autotransformator.

Ini menentukan bagian daya tipikal dalam daya nominal; semakin kecil, semakin kecil dimensi dan penampang inti (inti magnet) dan belitan autotransformator, yang dihitung bukan berdasarkan daya nominal penuh, tetapi hanya pada bagiannya - kekuatan khas. Oleh karena itu, pembuatan autotransformator jauh lebih murah dibandingkan trafo konvensional dengan daya yang sama.

Daya pada belitan umum adalah salah satu parameter utama yang perlu dikontrol saat mengoperasikan autotransformator; melebihi daya dalam mode jangka panjang tidak dapat diterima.

Gambar 1 menunjukkan opsi untuk menghubungkan ammeter untuk mengukur beban pada belitan umum di tiga fase Dan Fase tunggal versi autotransformator.

Semakin rendah rasio transformasi (semakin dekat nilai U CH dan U HV), semakin menguntungkan penggunaan autotransformator dan semakin murah produksinya.

Keuntungan besar lainnya dari autotransformator adalah kemampuannya untuk mengatur tegangan di bawah beban tanpa mengganggu pasokan listrik ke konsumen.

Kebanyakan autotransformator menggunakan metode peralihan keran belitan kontrol. Keran penyetel ini diambil dari belitan HV dengan beban lebih sedikit; perangkat khusus - sakelar keran mengubah jumlah belitan yang termasuk dalam operasi, sehingga menambah atau mengurangi rasio transformasi dan tegangan keluaran.

Pengaturan seperti itu dimungkinkan dalam mode manual dan otomatis (menggunakan sistem pelacakan dengan umpan balik, ini menjadikan autotransformator sebagai penstabil tegangan). Persyaratan kualitas tegangan keluaran untuk memberi daya pada konsumen menentukan penggunaan dan pentingnya perangkat tersebut.

autotransformator listrik bersifat magnetis

Gambar 2 menunjukkan rangkaian pengaturan tegangan keluaran A m pada autotransformator pada sisi HV (1) dan pada sisi MV (2). Ini adalah desain dan prinsip pengoperasian autotransformator.

Diposting di Allbest.ru

...

Dokumen serupa

    Trafo adalah perangkat elektromagnetik untuk mentransmisikan energi listrik melalui medan magnet. Ketergantungan tegangan pada beban. Alat autotransformator, trafo untuk mengukur arus dan tegangan. Pembumian belitan sekunder.

    presentasi, ditambahkan 14/12/2011

    Memecahkan masalah produksi listrik terpusat dan transmisinya jarak jauh. Sejarah penemuan, desain dan klasifikasi transformator sebagai perangkat elektromagnetik untuk mengubah arus bolak-balik melalui induksi.

    abstrak, ditambahkan 23/01/2011

    Desain, tujuan dan prinsip pengoperasian trafo. Perhitungan besaran listrik suatu trafo dan autotransformator. Penentuan dimensi utama, perhitungan belitan LV dan HV, parameter dan tegangan hubung singkat. Perhitungan sistem pendingin.

    abstrak, ditambahkan 09/10/2012

    Memilih perangkat proteksi relai dan otomatisasi autotransformator. Perhitungan pengaturan proteksi utama dan cadangan. Perlindungan jarak autotransformator. Memilih pengaturan elemen diferensial dengan pengereman. Perhitungan parameter rangkaian ekivalen jaringan yang diteliti.

    tugas kursus, ditambahkan 21/03/2013

    Karakteristik dan parameter teknis thyristor, varietasnya, prinsip operasi, simbol dan penerapannya. Struktur autotransformator, prinsip operasinya. Perawatan dan perbaikan motor listrik. Gambar harness, kabel dan kawat.

    lembar contekan, ditambahkan 20/01/2010

    Percobaan rangkaian terbuka dan hubung singkat suatu trafo serta maknanya. Inti dari tegangan hubung singkat. Sarana untuk meningkatkan pergantian pada mesin DC. Desain dan prinsip pengoperasian autotransformator, kelebihan dan kekurangannya.

    tes, ditambahkan 10/09/2010

    Deskripsi peralatan yang dipasang dan pengaturan arus hubung singkat di gardu induk Kievska Perbaikan dasar autotransformator. Vimogi untuk menyampaikan zakhistu. Ciri-ciri kerusakan yang mungkin terjadi selama pengoperasian dan penyebabnya.

    tesis, ditambahkan 13/02/2016

    Tata nama transformator daya. Desain dan prinsip pengoperasian transformator. Desain saluran listrik dan komponennya. Jenis dan kegunaan meteran listrik. Pengaruh arus listrik pada tubuh manusia, pertolongan pertama.

    laporan latihan, ditambahkan 20/11/2013

    Memilih jenis arus dan tegangan motor, kecepatan pengenal dan desainnya. Perhitungan daya dan pemilihan motor listrik untuk pengoperasian jangka panjang. Desain dan prinsip pengoperasian motor DC. Memilih mesin berdasarkan tenaga.

    tugas kursus, ditambahkan 01/03/2009

    Pengoperasian mesin asinkron dalam mode generator. Desain motor asinkron dan karakteristik utamanya. Memperoleh fluks magnet yang berputar. Penciptaan torsi. Frekuensi putaran fluks dan slip magnet stator.

Transformator otomatis- varian trafo yang belitan primer dan sekunder dihubungkan langsung, dililitkan pada satu batang, daya ditransfer antar belitan secara gabungan - melalui induksi elektromagnetik dan sambungan listrik.Belitan autotransformator memiliki beberapa terminal (minimal 3 ), dengan menghubungkannya, Anda dapat menerima voltase yang berbeda.

Dalam beberapa kasus mungkin perlu mengubah tegangan dalam batas kecil. Cara termudah untuk melakukan hal ini bukan dengan trafo dua belitan, tetapi dengan trafo belitan tunggal, yang disebut autotransformator. Jika perbandingan transformasinya sedikit berbeda dari satu, maka selisih besaran arus pada belitan primer dan sekunder akan kecil. Apa yang terjadi jika kedua belitan digabungkan? Hasilnya adalah rangkaian autotransformator (Gbr. 1).

Autotransformator diklasifikasikan sebagai transformator tujuan khusus. Autotransformator berbeda dari transformator karena belitan tegangan rendahnya merupakan bagian dari belitan tegangan tinggi, yaitu rangkaian belitan ini tidak hanya memiliki sambungan magnetis, tetapi juga galvanik.

Tergantung pada masuknya belitan autotransformator, Anda bisa mendapatkan kenaikan atau penurunan tegangan.

Beras. 1 Skema autotransformator satu fasa: a - step-down, b - step-up.

Jika sumber tegangan bolak-balik dihubungkan ke titik A dan X, maka akan muncul fluks magnet bolak-balik pada inti. Pada setiap belitan belitan akan terjadi EMF yang besarnya sama. Jelasnya, antara titik a dan X akan timbul ggl yang sama dengan ggl satu putaran dikalikan dengan jumlah putaran antara titik a dan X.

Jika suatu beban diberikan pada belitan di titik a dan X, maka arus sekunder I2 akan melewati bagian belitan dan tepatnya di antara titik a dan X. Tetapi karena arus primer I1 juga melewati belitan yang sama, maka kedua arus tersebut akan mengalir. dijumlahkan secara geometris, dan arus yang sangat kecil akan mengalir melalui bagian aX, ditentukan oleh perbedaan antara arus-arus tersebut. Hal ini memungkinkan sebagian belitan dibuat dari kawat tipis untuk menghemat tembaga. Jika kita memperhitungkan bahwa bagian ini merupakan mayoritas dari seluruh belokan, maka penghematan tembaga cukup nyata.

Oleh karena itu, disarankan untuk menggunakan autotransformator untuk sedikit penurunan atau peningkatan tegangan, ketika arus yang dikurangi dipasang di bagian belitan yang umum untuk kedua rangkaian autotransformator, yang memungkinkannya dibuat dengan kawat yang lebih tipis dan menghemat logam non-ferrous. Pada saat yang sama, konsumsi baja untuk pembuatan inti magnet, yang penampangnya lebih kecil dari transformator, berkurang.



Dalam konverter energi elektromagnetik - transformator - transfer energi dari satu belitan ke belitan lainnya dilakukan oleh medan magnet, yang energinya terkonsentrasi di sirkuit magnet. Dalam autotransformator, energi ditransfer baik melalui medan magnet maupun melalui sambungan listrik antara belitan primer dan sekunder.