Dengan pembangunan tenaga dan rangkaian elektrik yang berkaitan untuk menghantar arus ulang alik sebagai sumber kuasa untuk pelbagai peranti, keperluan timbul untuk peranti yang mengubah nilai voltan. Transformer telah menjadi peranti elektromagnet sejagat yang membenarkan peningkatan atau penurunan voltan awal kepada nilai yang diperlukan.

Dari masa ke masa, untuk memastikan operasi peralatan elektrik yang stabil, terutamanya untuk tujuan isi rumah, keperluan timbul untuk peraturan voltan yang lancar. Ini menjadi mungkin selepas ia dicipta autotransformer - peranti di mana belitan sekunder adalah sebahagian daripada lilitan utama.

Apakah autotransformer?

Dari kursus fizik sekolah kita tahu bahawa pengubah paling ringkas terdiri daripada dua gegelung yang dililit pada teras besi. Medan magnet arus ulang-alik, dikuasakan melalui terminal belitan primer, merangsang ayunan elektromagnet dalam gegelung kedua, dengan frekuensi yang sama.

Apabila beban disambungkan ke terminal belitan kerja, ia membentuk litar sekunder di mana arus elektrik timbul. Dalam kes ini, voltan dalam litar elektrik yang terbentuk adalah berkadar terus dengan bilangan lilitan belitan. Iaitu: U 1 /U 2 = w 1 /w 2, di mana U 1, U 2 ialah voltan, dan w 1, w 2 ialah bilangan lilitan penuh dalam gegelung yang sepadan.

Rajah 1. Diagram transformer dan autotransformer konvensional

Autotransformer direka sedikit berbeza. Ia pada asasnya terdiri daripada satu belitan, dari mana satu atau lebih paip dibuat, membentuk lilitan sekunder. Dalam kes ini, semua belitan membentuk bukan sahaja elektrik, tetapi juga sambungan magnet antara satu sama lain. Oleh itu, apabila tenaga elektrik dibekalkan kepada input autotransformer, fluks magnet timbul, di bawah pengaruhnya emf teraruh dalam belitan beban. Magnitud daya gerak elektrik adalah berkadar terus dengan bilangan lilitan yang membentuk belitan beban dari mana voltan dikeluarkan.

Oleh itu, formula yang diberikan di atas juga sah untuk autotransformer.

Sebilangan besar petunjuk boleh diambil dari belitan utama, yang membolehkan anda membuat kombinasi untuk mengeluarkan voltan dengan magnitud yang berbeza. Ini sangat mudah dalam amalan, kerana pengurangan voltan selalunya diperlukan untuk menghidupkan beberapa unit peralatan elektrik menggunakan voltan yang berbeza.

Perbezaan antara autotransformer dan transformer konvensional

Seperti yang dapat dilihat dari perihalan autotransformer, perbezaan utamanya daripada pengubah konvensional ialah ketiadaan gegelung kedua dengan teras. Peranan belitan sekunder dilakukan oleh kumpulan lilitan berasingan yang mempunyai sambungan galvanik. Kumpulan ini tidak memerlukan penebat elektrik yang berasingan.

Peranti ini mempunyai kelebihan tertentu:

• penggunaan logam bukan ferus yang digunakan untuk pembuatan peralatan tersebut telah dikurangkan;
• pemindahan tenaga dilakukan oleh pengaruh medan elektromagnet arus input, dan terima kasih kepada sambungan elektrik antara belitan. Akibatnya, kehilangan tenaga adalah lebih rendah, itulah sebabnya autotransformer mempunyai kecekapan yang lebih tinggi;
• ringan dan dimensi padat.

Walaupun terdapat perbezaan reka bentuk, prinsip operasi kedua-dua jenis produk ini kekal tidak berubah. Pilihan jenis pengubah bergantung, pertama sekali, pada matlamat dan tugas yang perlu diselesaikan dalam kejuruteraan elektrik.

Jenis autotransformer

Bergantung pada rangkaian mana (fasa tunggal atau tiga fasa) voltan perlu ditukar, jenis autotransformer yang sesuai digunakan. Mereka adalah fasa tunggal atau tiga fasa. Untuk mengubah arus daripada tiga fasa, anda boleh memasang tiga autotransformer yang direka untuk operasi dalam rangkaian fasa tunggal, menyambungkan terminalnya dengan segitiga atau asterisk.

Terdapat jenis autotransformer makmal yang membolehkan anda menukar nilai voltan keluaran dengan lancar. Kesan ini dicapai dengan menggerakkan gelangsar di sepanjang permukaan bahagian terbuka penggulungan satu lapisan, serupa dengan prinsip operasi reostat. Pusingan wayar digunakan di sekeliling teras feromagnetik berbentuk gelang, di sepanjang lilitan peluncur sesentuh bergerak.

Autotransformer jenis ini digunakan secara meluas di seluruh USSR semasa era pengedaran massa televisyen tiub. Pada masa itu, voltan rangkaian tidak stabil, yang menyebabkan herotan imej. Pengguna teknologi yang tidak sempurna ini terpaksa melaraskan voltan kepada 220 V dari semasa ke semasa.

Sebelum kemunculan penstabil voltan, satu-satunya cara untuk mencapai parameter kuasa optimum untuk perkakas rumah pada masa itu ialah penggunaan LATR. Autotransformer jenis ini masih digunakan hari ini di pelbagai makmal dan institusi pendidikan. Dengan bantuan mereka, peralatan elektrik diselaraskan, peralatan sensitiviti tinggi diuji, dan tugas lain dilakukan.

Dalam peralatan khas yang bebannya tidak penting, model autotransformer DATR digunakan.

Terdapat juga autotransformer:

• kuasa rendah, untuk operasi dalam litar sehingga 1 kV;
• unit kuasa sederhana (lebih daripada 1 kV);
• autotransformer voltan tinggi.

Perlu diingatkan bahawa atas sebab keselamatan, penggunaan autotransformer sebagai cara mengurangkan voltan melebihi 6 kV hingga 380 V adalah terhad. Ini disebabkan oleh kehadiran sambungan galvanik antara belitan, yang tidak selamat untuk pengguna akhir. Sekiranya berlaku kemalangan, ada kemungkinan voltan tinggi akan mencapai peralatan berkuasa, yang penuh dengan akibat yang tidak dapat diramalkan. Ini adalah kelemahan utama autotransformer.

Penamaan pada gambar rajah

Sangat mudah untuk membezakan autotransformer dalam rajah daripada imej transformer konvensional. Tanda ialah kehadiran satu belitan yang disambungkan kepada satu teras, ditunjukkan oleh garis tebal dalam rajah. Penggulungan ditunjukkan secara skematik pada satu atau kedua-dua belah garisan ini, tetapi dalam autotransformer semuanya bersambung antara satu sama lain. Jika lilitan ditunjukkan secara autonomi dalam rajah, maka kita bercakap tentang pengubah konvensional (lihat Rajah 1).

Ciri peranti dan reka bentuk

Seperti yang dinyatakan di atas, autotransformer terdiri daripada satu gegelung. Ia dililit pada teras biasa atau toroidal.

Oleh kerana ciri reka bentuknya, ia tidak mempunyai pengasingan galvanik antara litar, yang boleh menyebabkan kejutan voltan tinggi. Oleh itu, autotransformer step-down, disebabkan peningkatan bahayanya, memerlukan langkah tambahan untuk melindungi daripada kejutan elektrik. Bekerja dengannya dibenarkan tertakluk kepada pematuhan ketat kepada peraturan keselamatan.

Prinsip pengendalian autotransformer

Walaupun ciri-ciri struktur bahagian penggulungan unit, prinsip operasinya sangat serupa dengan operasi pengubah konvensional. Dengan prinsip yang sama, semasa peredaran arus ulang-alik, fluks magnet berlaku di teras. Kesannya pada belitan dicirikan oleh penampilan daya gerak elektrik yang sama pada setiap giliran individu. Jumlah EMF pada bahagian penggulungan adalah sama dengan jumlah nilai semasa semua giliran individu.

Keanehannya ialah arus primer juga beredar melalui belitan, yang berada dalam antifasa kepada aliran aruhan. Nilai yang terhasil daripada arus ini dalam bahagian belitan yang dimaksudkan untuk pengguna adalah kurang (untuk belitan step-down) daripada parameter elektrik yang masuk.

Nisbah nilai EMF dinyatakan dengan formula: E 1 / E 2 = w 1 / w 2 = k, di mana E ialah EMF, w ialah bilangan lilitan, k ialah nisbah transformasi.

Memandangkan penurunan voltan dalam belitan pengubah adalah kecil, ia boleh diabaikan. Dalam kes ini, kesamaan ialah: U 1 = E 1 ; U 2 = E 2 boleh dianggap adil. Oleh itu, formula di atas mengambil bentuk: U 1 /U 2 = w 1 /w 2 = k, iaitu nisbah voltan kepada bilangan lilitan adalah sama seperti pengubah konvensional.

Tanpa pergi ke butiran, kita perhatikan bahawa nisbah arus gegelung atas kepada arus beban, seperti untuk pengubah konvensional, dinyatakan dengan formula: I 1 / I 2 = w 2 / w 1 = 1/k. Ia berikutan bahawa sejak dalam 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 diperhatikan bahawa kuasa beban dibentuk oleh arus aruhan elektromagnet dan komponen elektrik. Kuasa elektrik (P = U 2 * I 1) agak ketara berbanding dengan komponen aruhan yang memasuki litar sekunder. Oleh itu, untuk mendapatkan kuasa yang diperlukan, keratan rentas yang lebih kecil untuk teras magnet digunakan.

Kawasan kegunaan

Autotransformer masih menduduki kedudukan yang kukuh dalam pelbagai bidang berkaitan kejuruteraan elektrik. Tidak boleh melakukannya tanpa mereka:

• pelbagai penerus;
• peranti kejuruteraan radio;
• set telefon;
• pengimpal;
• sistem elektrifikasi kereta api dan banyak peranti lain.

Autotransformer tiga fasa digunakan dalam rangkaian elektrik voltan tinggi. Penggunaannya meningkatkan kecekapan sistem kuasa, yang menjejaskan pengurangan kos yang berkaitan dengan penghantaran elektrik.

Kelebihan dan kekurangan

Kepada faedah yang dinyatakan di atas Anda boleh menambah kos produk yang rendah dengan mengurangkan kos logam bukan ferus yang digunakan dan kos keluli pengubah. Autotransformer dicirikan oleh kehilangan tenaga yang tidak ketara bagi arus yang beredar melalui belitan dan teras, yang memungkinkan untuk mencapai tahap kecekapan sehingga 99%.

Kepada keburukan kita harus menambah keperluan untuk peralatan pembumian neutral pepejal. Oleh kerana kebarangkalian litar pintas yang sedia ada dan kemungkinan menghantar voltan tinggi melalui rangkaian, terdapat sekatan tertentu terhadap penggunaan autotransformer.

Oleh kerana sambungan galvanik belitan, terdapat bahaya overvoltage atmosfera yang melalui di antara mereka. Walau bagaimanapun, walaupun kelemahan mereka, autotransformer masih menemui aplikasi yang luas dalam pelbagai bidang.

Video mengenai topik artikel

Transformer, dalam erti kata umum, direka untuk menukar arus masukan satu voltan kepada arus keluaran voltan lain. Dalam kes di mana terdapat keperluan untuk menukar voltan dalam had yang kecil, adalah lebih mudah dan lebih suai manfaat untuk menggunakan pengubah satu lilitan untuk tujuan ini - apa yang dipanggil autotransformer, bukannya satu dua lilitan.

Jadi, autotransformer adalah salah satu daripada varian pengubah elektrik di mana belitan primer dan sekunder disambungkan secara langsung, kerana ia mempunyai sambungan elektromagnet dan galvanik.

Penggulungan gabungan autotransformer mempunyai sekurang-kurangnya 3 terminal. Dengan menyambung ke pin ini, anda boleh mendapatkan voltan yang berbeza. Dengan nisbah transformasi yang rendah daripada 1 hingga 2, autotransformer adalah lebih cekap, lebih ringan dan lebih murah daripada transformer berbilang lilitan.

Kelebihan utama autotransformer ialah kecekapannya yang tinggi, yang mencapai 99%. Ini disebabkan oleh fakta bahawa hanya sebahagian daripada kuasa yang ditukar. Dalam keadaan di mana voltan input dan output berbeza sedikit, ini adalah kelebihan yang ketara, kerana kehilangan penukaran adalah minimum.

Kelemahan utama autotransformer ialah tiada pengasingan galvanik litar elektrik primer dan sekunder menggunakan penebat, seperti dalam pengubah konvensional. Itu. di sini adalah mustahil untuk mencipta apa yang dipanggil "pengasingan galvanik", oleh itu, pada pekali penukaran yang tinggi, terdapat kebarangkalian tinggi litar pintas atau kerosakan autotransformer.

Penggunaan autotransformer adalah wajar secara ekonomi apabila menyambungkan rangkaian yang dibumikan dengan berkesan dengan voltan lebih daripada 110 kV, serta nisbah transformasi kurang daripada 3-4, kerana kehilangan elektrik adalah kurang daripada pengubah elektrik konvensional. Satu lagi justifikasi ekonomi untuk menggunakan autotransformer ialah fakta bahawa pengeluarannya menggunakan kurang tembaga untuk belitan dan keluli elektrik untuk teras, jadi berat dan dimensi autotransformer adalah lebih kecil, dan kosnya lebih rendah.

Autotransformer digunakan sebagai penukar voltan elektrik dalam memulakan peranti pelbagai motor elektrik AC, termasuk yang paling berkuasa, untuk peraturan voltan lancar dalam litar perlindungan geganti, dll. Autotransformer mengawal selia, kerana keupayaan untuk menggerakkan titik penorehan voltan sekunder secara mekanikal, membolehkan anda untuk memastikan voltan sekunder tetap apabila voltan primer menukar voltan. Pada masa yang sama, autotransformer yang sama boleh menjadi step-up dan step-down - semuanya bergantung pada kemasukan belitan.

Autotransformer boleh laras makmal (LATRs)

Dalam rangkaian voltan rendah, autotransformer juga digunakan sebagai pengawal selia voltan makmal berkuasa rendah. Dalam autotransformer sedemikian, voltan dikawal dengan menggerakkan sesentuh gelongsor di sepanjang lilitan belitan.

LATR dihasilkan oleh penggulungan satu lapisan teras magnet feromagnetik berbentuk cincin dengan wayar kuprum berpenebat. Penggulungan sedemikian mempunyai beberapa cawangan tetap, yang memungkinkan untuk menggunakan LATR sebagai pengubah injak turun atau naik dengan nisbah transformasi malar tertentu. Di samping itu, pada permukaan belitan kuprum, dilucutkan penebat, trek sempit dipotong di sepanjang penggelek atau sentuhan berus boleh bergerak. Ini dilakukan untuk mendapatkan peraturan lancar voltan sekunder dalam julat dari 0 hingga 250V. Perlu diingat bahawa litar pintas belokan tidak berlaku apabila belokan bersebelahan ditutup dalam pengubah makmal, kerana rangkaian dan arus beban dalam belitan gabungan autotransformer adalah berdekatan antara satu sama lain dan mengarah arah balas. LATR dihasilkan dengan kuasa terkadar dari 0.5 hingga 7.5 kVA.

Penggunaan autotransformer membantu meningkatkan kecekapan pelbagai sistem kuasa dan mengurangkan kos penghantaran tenaga, namun, ia membawa kepada peningkatan risiko litar pintas.

Kelebihan autotransformer berbanding dengan transformer konvensional:

• mengurangkan penggunaan bahan aktif seperti tembaga dan keluli elektrik,
• peningkatan kecekapan sistem kuasa (sehingga 99.7%)
• saiz dan berat dikurangkan
• kos rendah

Kelemahan menggunakan autotransformer berbanding dengan transformer elektrik konvensional:

• Mengurangkan kecekapan pada nisbah transformasi besar (lebih daripada 3-4);
• Disebabkan fakta bahawa belitan primer dan sekunder disambungkan ke dalam satu belitan autotransformer dan disambungkan secara elektrik, ia tidak boleh digunakan sebagai pengubah kuasa step-down untuk rangkaian dengan voltan, katakan, dari 6 hingga 10 kV. Ini disebabkan oleh fakta bahawa, sekiranya berlaku kemalangan, semua bahagian autotransformer dan peralatan elektrik yang disambungkan akan disambungkan ke peralatan voltan tinggi rangkaian bekalan. Ini tidak dibenarkan oleh langkah berjaga-jaga keselamatan penyelenggaraan dan disebabkan oleh kemungkinan kerosakan penebat bahagian konduktif peralatan elektrik yang disambungkan dengan mana orang bekerja.

Autotransformer berjaya bersaing untuk pengguna, bersama-sama dengan transformer elektrik dua dan juga tiga lilitan. Autotransformer adalah agak murah, mudah, boleh melaksanakan kedua-dua fungsi langkah naik dan turun, dan merupakan pilihan ideal untuk rangkaian dengan voltan rendah dan nisbah transformasi.

Pengguna elektrik perlu mengubah arus kepada nilai voltan yang diperlukan. Jika perubahan tersebut tidak dikesan dalam had yang kecil, unit khas boleh digunakan. Sebuah transformer konvensional mempunyai dua gegelung. Peranti khas mungkin hanya mempunyai satu penggulungan gabungan. Ini adalah autotransformer. Ia digunakan jika indeks penukaran tidak lebih daripada 1.

Dalam kes ini, perbezaan antara paras semasa dalam belitan primer dan sekunder akan menjadi kecil. Apa itu autotransformer, serta prinsip asas operasinya, akan dibincangkan lebih lanjut.

Prinsip peranti

Autotransformer dicirikan oleh peranti dan prinsip operasi tertentu. Penggulungan pertama mereka adalah sebahagian daripada litar kedua atau sebaliknya. Litar sedemikian dicirikan oleh gandingan elektromagnet dan galvanik. Unit bertambah dan berkurang digunakan dalam banyak bidang aktiviti manusia. Selain itu, ciri-cirinya ditentukan oleh ciri-ciri belitan.

Apabila disambungkan kepada gegelung AC, fluks magnet dikesan dalam teras. Dalam setiap selekoh yang sedia ada, daya gerak elektrik akan teraruh pada masa ini. Lebih-lebih lagi, nilainya akan sama.

Gambar rajah autotransformer menerangkan prinsip operasi unit. Apabila beban disambungkan, aliran elektrik sekunder akan bergerak melalui belitan. Pada masa ini, arus primer juga bergerak di sepanjang konduktor yang sama. Kedua-dua aliran menambah secara geometri. Oleh itu, arus elektrik yang sangat kecil akan dibekalkan kepada belitan.

Keanehan

Litar setara autotransformer membolehkan anda menjimatkan jumlah konduktor tembaga. Untuk peralatan sedemikian, wayar keratan rentas yang lebih kecil diperlukan. Ini memastikan penjimatan ketara dalam bahan dan kos peranti yang agak rendah. Adalah mungkin untuk mengurangkan kos pembuatan peralatan yang dibentangkan dengan mengurangkan jumlah keluli untuk pembuatan pemacu magnetik. Transformer kuasa dan autotransformer berbeza dengan ketara dalam saiz keratan rentas teras.

Reka bentuk autotransformer moden menjadikan peralatan dalam permintaan jika pekali transformasi menghampiri 1 atau berada dalam julat dari 1.5 hingga 2. Jika pekali lebih besar daripada 3, penggunaan peranti sedemikian menjadi tidak wajar.

Dalam banyak aspek, prinsip operasi autotransformer, reka bentuk dan bahagiannya berbeza sedikit daripada transformer dua belitan konvensional.

Pelbagai mod operasi autotransformer boleh menghapuskan kekurangan rangkaian elektrik isi rumah. Ini adalah perlu, sebagai contoh, apabila voltan tidak mencapai atau, sebaliknya, sedikit melebihi norma standard 220 V. Ciri reka bentuk autotransformer membolehkan pelarasan dibuat dalam langkah tertentu. Autotransformer elektronik, yang termasuk sistem pensuisan dan kawalan, melakukan proses ini secara automatik.

Varieti

Pilihan jenis autotransformer dipengaruhi oleh tujuan dan keadaan operasinya. Lapan jenis unit yang dibentangkan paling kerap digunakan:

1. VU-25-B. Direka bentuk untuk menyamakan arus belitan sekunder apabila menggunakan litar perlindungan pembezaan untuk pengubah kuasa.
2. ATD. Kuasa berada pada 25W. Mempunyai jenis reka bentuk yang ketinggalan zaman. Ia mengambil masa yang lama untuk tepu dan digunakan agak jarang.
3. LATR-1. Prinsip pengendalian autotransformer ini membolehkan ia digunakan dengan beban 127V.
4. LATR-2. Dikilangkan untuk rangkaian isi rumah (220V). Dalam LATR, adalah mungkin untuk mengawal voltan menggunakan gelongsor kenalan di sepanjang lilitan gegelung.
5. DATR-1. Digunakan untuk beban ringan dalam peralatan khas.
6. RNO. Digunakan dalam keadaan beban tinggi.
7. RNT. Dikendalikan di bawah beban paling berat dalam rangkaian tujuan khas.
8. ATNC. Digunakan untuk alat telemeter.

Terdapat juga pembahagian kepada unit kuasa rendah (sehingga 1 kV), unit kuasa sederhana (lebih daripada 1 kV) dan jenis kuasa.

Varieti fasa tunggal

Hari ini, autotransformer fasa tunggal dan tiga fasa digunakan. Dalam kes pertama, peralatan diwakili oleh pelbagai seperti LATR. Ia digunakan untuk rangkaian voltan rendah. Pada voltan yang lebih tinggi, reka bentuk step-down diperlukan, sebagai contoh, autotransformer jenis 220/110 atau 220/100. Dalam kes ini, belitan sekunder adalah sebahagian daripada litar primer. Jenis pengubah automatik, sebaliknya, termasuk penggulungan utama dalam litar sekunder.

Dalam kedua-dua jenis peranti, pengawalseliaan dijalankan dengan menggelongsorkan sesentuh alih di sepanjang lilitan belitan. LATR terdiri daripada pemacu magnet berbentuk cincin. Penggulungannya termasuk satu lapisan. Ia terdiri daripada dawai tembaga bertebat.

Autotransformer fasa tunggal mempunyai beberapa pili yang menjangkau dari belitan. Elemen reka bentuk inilah yang menentukan sama ada unit akan beroperasi untuk menambah atau mengurangkan voltan rangkaian. Untuk mencapai pelarasan lancar voltan sekunder, trek kecil dibuat pada permukaan penggulungan. Ia dibersihkan daripada lapisan penebat. Sesentuh penggelek atau berus bergerak di sepanjang trek ini. Pelarasan dijalankan dalam julat dari 0 hingga 250 V.

Varieti tiga fasa

Bersama-sama dengan peranti fasa tunggal, peranti tiga fasa juga digunakan. Mereka berbeza dalam jenis penggulungan. Terdapat autotransformer jenis tiga fasa dengan dua dan tiga litar.

Selalunya, belitan dalam peranti sedemikian disambungkan dalam bentuk bintang. Mereka mempunyai titik neutral yang berasingan. Menggunakan arah bekalan voltan, penurunan atau peningkatan dilakukan. Prinsip ini adalah asas untuk memulakan operasi enjin berkuasa dan mengawal arus elektrik menggunakan sistem langkah. Jenis autotransformer tiga fasa digunakan untuk elemen pemanasan relau.

Peranti dengan tiga belitan digunakan dalam rangkaian voltan tinggi. Dalam kes ini, pada bahagian voltan yang lebih tinggi, unit disambungkan kepada wayar neutral dalam bintang. Hubungan jenis ini boleh mengurangkan voltan, dengan mengambil kira ciri-ciri penebat peralatan. Penggunaan peranti sedemikian boleh meningkatkan tahap kecekapan sistem, serta menjimatkan kos untuk penghantaran elektrik. Walau bagaimanapun, dalam kes ini bilangan arus litar pintas meningkat.

Kehadiran sambungan galvanik antara litar gabungan tidak membenarkan penggunaan peralatan yang dibentangkan dalam rangkaian kuasa (6-10 kV) jika voltan turun kepada 0.38 kV. Dalam kes ini, voltan tiga fasa 380V dibekalkan terus kepada pengguna elektrik. Orang ramai boleh bekerja pada peralatan tersebut. Untuk mengelakkan kemalangan, jenis unit lain digunakan dalam keadaan sedemikian.

Kecacatan

Sebelum menggunakan peralatan yang dibentangkan, adalah perlu untuk mengkaji kelemahan utamanya:

• Litar jenis voltan rendah akan terjejas dengan ketara oleh paras voltan tinggi. Untuk mengelakkan kegagalan rangkaian, anda perlu mencipta sistem bekalan voltan rendah yang direka dengan baik. Hanya dalam kes ini peranti akan dapat menahan beban yang meningkat.
• Fluks yang hilang di antara belitan adalah diabaikan. Jika berlaku kerosakan tertentu, litar pintas mungkin berlaku. Kebarangkaliannya dalam kes ini meningkat dengan ketara.
• Sambungan yang dibuat antara belitan sekunder dan primer mestilah sama. Jika tidak, beberapa masalah mungkin berlaku semasa operasi unit.
• Tidak mustahil untuk mencipta sistem dengan pembumian di satu pihak. Kedua-dua blok mesti mempunyai neutral.
• Sistem yang dibentangkan menjadikannya sukar untuk mengekalkan keseimbangan elektromagnet. Untuk meningkatkan penunjuk ini, anda perlu meningkatkan badan peranti. Jika julat transformasi adalah penting, penjimatan sumber akan diabaikan.

Ia juga harus diperhatikan bahawa apabila membaiki autotransformer, menghapuskan masalah dan kecemasan yang timbul, keselamatan kakitangan operasi mungkin dikurangkan. Voltan yang lebih tinggi juga boleh diperhatikan pada belitan bawah. Dalam kes ini, semua elemen sistem akan disambungkan ke bahagian voltan tinggi. Mengikut peraturan keselamatan, keadaan ini tidak boleh diterima. Dalam kes ini, terdapat kemungkinan pecahan penebat konduktor yang disambungkan ke peralatan elektrik.

Setelah mengkaji ciri-ciri utama operasi dan reka bentuk autotransformer, kita boleh membuat kesimpulan tentang kesesuaian menggunakannya untuk tujuan kita sendiri.

Autotransformer- varian pengubah di mana belitan primer dan sekunder disambungkan secara langsung, ia dililit pada satu rod, kuasa dipindahkan antara belitan dengan cara gabungan - melalui aruhan elektromagnet dan sambungan elektrik. Penggulungan autotransformer mempunyai beberapa terminal (sekurang-kurangnya 3 ), dengan menyambungkannya, anda boleh menerima voltan yang berbeza.

Dalam sesetengah kes mungkin perlu menukar voltan dalam had yang kecil. Cara paling mudah untuk melakukan ini bukan dengan pengubah dua belitan, tetapi dengan satu belitan, yang dipanggil autotransformer. Jika nisbah penjelmaan berbeza sedikit daripada perpaduan, maka perbezaan antara magnitud arus dalam belitan primer dan sekunder akan menjadi kecil. Apa yang berlaku jika anda menggabungkan kedua-dua belitan? Hasilnya ialah litar autotransformer (Rajah 1).

Autotransformer dikelaskan sebagai transformer tujuan khas. Autotransformer berbeza daripada transformer kerana belitan voltan rendahnya adalah sebahagian daripada belitan voltan lebih tinggi, iaitu, litar belitan ini bukan sahaja mempunyai magnet, tetapi juga sambungan galvanik.

Bergantung pada kemasukan belitan autotransformer, anda boleh mendapatkan peningkatan atau penurunan voltan.

nasi. 1 Skim autotransformer fasa tunggal: a - step-down, b - step-up.

Jika anda menyambungkan sumber voltan berselang-seli ke titik A dan X, maka fluks magnet berselang-seli akan muncul dalam teras. Dalam setiap lilitan belitan satu EMF dengan magnitud yang sama akan teraruh. Jelas sekali, antara titik a dan X satu emf akan timbul sama dengan emf satu pusingan didarab dengan bilangan lilitan yang disertakan di antara titik a dan X.

Jika anda memasang beberapa beban pada belitan pada titik a dan X, maka arus sekunder I2 akan melalui sebahagian daripada belitan dan tepat di antara titik a dan X. Tetapi oleh kerana arus primer I1 juga melalui lilitan yang sama, kedua-dua arus akan tambah secara geometri, dan arus yang sangat kecil akan mengalir melalui bahagian aX, ditentukan oleh perbezaan antara arus ini. Ini membolehkan sebahagian daripada belitan dibuat daripada wayar nipis untuk menjimatkan kuprum. Jika kita mengambil kira bahawa bahagian ini membentuk majoriti semua lilitan, maka penjimatan tembaga agak ketara.

Oleh itu, adalah dinasihatkan untuk menggunakan autotransformer untuk sedikit penurunan atau peningkatan voltan, apabila arus yang dikurangkan dipasang di bahagian penggulungan yang biasa kepada kedua-dua litar autotransformer, yang membolehkan ia dibuat dengan wayar yang lebih nipis dan menjimatkan logam bukan ferus. Pada masa yang sama, penggunaan keluli untuk pembuatan teras magnet, keratan rentas yang lebih kecil daripada pengubah, dikurangkan.

Dalam penukar tenaga elektromagnet - transformer - pemindahan tenaga dari satu penggulungan ke yang lain dilakukan oleh medan magnet, tenaga yang tertumpu dalam litar magnetik. Dalam autotransformer, tenaga dipindahkan oleh medan magnet dan dengan sambungan elektrik antara belitan primer dan sekunder.