Beräkning av en autotransformator med en effekt på upp till 1 kW

Autotransformator — en elektrisk transformator, en del av vars lindning hör till både primär- och sekundärkretsarna. När primärlindningen AX matas från AC-nätet, induceras magnetiskt flöde i kärnan, vilket orsakar en emk i den.

I sektionen gx, som är den sekundära kretsen, sätts en spänning proportionell mot antalet varv. Sekundärströmmen I2 går genom sektionsaxeln och primärströmmen I1 går genom hela spolen AX. När lasten RH är ansluten till en del av lindningen AX, har strömmarna I1 och I2 motsatt riktning och därför kommer skillnaden i strömmar Iax = I1 — I2 att passera genom lindningen AX. Detta gör att AXE kan lindas med mindre tråd.

Autotransformatorn som visas i fig. a, — minskande sedan W1> W2. Om inspänningen läggs på spolen kommer den att öka eftersom W2 < W1. Variabel autotransformator transformationsfaktor kan smidigt justera spänningen från 0 till 1,1 Uvx. I trefasiga autotransformatorer är lindningarna vanligtvis anslutna i en stjärna och har en terminal till en neutral punkt (Fig. C).

Ris.1 Autotransformatoranordning: a — nedtrappning, b — krets, c — trefas

I en autotransformator är spänningen och strömmen i primär- och sekundärlindningarna relaterade till samma förhållanden som i transformatorer, d.v.s. U2 / U1 = W2 / W1 = K, där U2 och U1 är spänningarna i sekundär- och primärlindningarna; W2 och W1 — antalet varv i respektive lindningar; K är transformationskoefficienten.

Den resulterande effekten i sekundärlindningen (autotransformatoreffekt) blir P2 = Pat = U2I2.

I fallet med en nedtrappningstransformator, I = I2 — I1 eller I2 = I + I1.

Därför är råtta = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.

Det följer att Rath består av två termer: effekt Pt = U2I levereras till sekundärlindningen på grund av transformatorns (magnetiska) anslutning mellan de två kretsarna; effekt Pe = U2I1 överförd från primärlindningen till sekundärlindningen på grund av den samtidiga elektriska anslutningen mellan lindningarna.

Effekten Pt är den effekt för vilken autotransformatorn måste beräknas:

för att sänka Pt = Råtta (1 - K),

för att öka Pt = Råtta (1 — 1 / K).

Kärnans tvärsnittsarea S = 1,2√PT.

Antalet lindningar vid 1 V spänning, W0 = 45000 / BH, där H är den magnetiska induktionen av kärnan; B — magnetiserande kraft.

Antalet varv för var och en av lindningarna W1 = WU1; 2 = WU2.

Lindningen av autotransformatorn under kontinuerlig drift bör inte värmas över 65 grader C. För att undvika detta bör strömtätheten i tråden inte överstiga 2 ... 2,2 A / 1 mm² av dess tvärsnitt.

Trådens diameter beräknas med formeln d = 0,8√Az, där d är lindningstrådens diameter, mm; I är strömmen i motsvarande spole, A.

Den ström som förbrukas av autotransformatorn från nätverket, I1 = Rat / U1, belastningsström I2 = Rat / U2.