Изчисляване на автотрансформатор с мощност до 1 kW
Автотрансформатор — електрически трансформатор, част от намотката на който принадлежи както към първичната, така и към вторичната верига. Когато първичната намотка AX се захранва от мрежата с променлив ток, магнитният поток се възбужда в сърцевината, предизвиквайки в нея противоедс.
В участъка gx, който е вторичната верига, се задава напрежение, пропорционално на броя на неговите завои. Вторичният ток I2 преминава през сечението ax, а първичният ток I1 преминава през цялата намотка AX. Когато натоварването RH е свързано към част от намотката AX, токовете I1 и I2 имат обратна посока и следователно разликата в токовете Iax = I1 — I2 ще премине през намотката AX. Това позволява AX да се навива с по -малък проводник.
Автотрансформаторът, показан на фиг. a, — намаляващ, тъй като W1> W2. Ако входното напрежение бъде приложено към намотката, то ще се увеличи, тъй като W2 <W1. Променлив автоматичен трансформатор коефициент на трансформация може плавно да регулира напрежението от 0 до 1,1 Uvx. При трифазни автотрансформатори намотките обикновено са свързани в звезда и имат извод към неутрална точка (фиг. В).
Ориз. 1 Автотрансформаторно устройство: а — понижаващо се, b — верига, в — трифазно
В автотрансформатора напрежението и токът в първичната и вторичната намотки са свързани със същите съотношения, както в трансформаторите, т.е. U2 / U1 = W2 / W1 = K, където U2 и U1 са напреженията във вторичната и първичната намотки; W2 и W1 — броят на завоите в съответните намотки; K е коефициентът на трансформация.
Получената мощност във вторичната намотка (мощност на автотрансформатора) ще бъде P2 = Pat = U2I2.
В случай на понижаващ трансформатор, I = I2 — I1 или I2 = I + I1.
Следователно, Плъх = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.
Оттук следва, че Rath се състои от два термина: мощност Pt = U2I, доставена към вторичната намотка поради трансформаторната (магнитна) връзка между двете вериги; мощност Pe = U2I1, предавана от първичната намотка към вторичната поради едновременната електрическа връзка между намотките.
Мощността Рт е мощността, за която трябва да се изчисли автотрансформаторът:
за понижаване на Pt = Плъх (1 — K),
за увеличаване на Pt = Плъх (1 — 1 / K).
Площ на напречното сечение на сърцевината S = 1.2√PT.
Броят на намотките на 1 V напрежение, W0 = 45000 / BH, където H е магнитната индукция на сърцевината; В — сила на намагнитване.
Броят на завоите на всяка от намотките W1 = WU1; 2 = WU2.
Намотката на автотрансформатора по време на продължителна работа не трябва да се нагрява над 65 градуса С. За да се избегне това, плътността на тока в проводника не трябва да надвишава 2 … 2,2 A / 1 mm² от неговото напречно сечение.
Диаметърът на проводника се изчислява по формулата d = 0,8√Аз, където d е диаметърът на намотаващия проводник, мм; I е токът в съответната намотка, А.
Токът, консумиран от автотрансформатора от мрежата, I1 = Rat / U1, ток на натоварване I2 = Rat / U2.