Aprašymas
1. Pagrindinės autotransformatorių charakteristikos
Palyginti su įprastais dvigubos -apvijos transformatoriais (izoliaciniais transformatoriais), esminis autotransformatorių skirtumas yra grandinės jungtis:
- Įprastas transformatorius: pirminė ir antrinė apvijos yra visiškai elektra izoliuotos, o energija perduodama per magnetinę jungtį.
- Autotransformatorius: pirminė ir antrinė apvijos yra sujungtos elektra, dalis energijos perduodama per magnetinę jungtį, o kita dalis – tiesiogiai per grandinę.
Privalumai:
Maža kaina, mažas dydis, didelis efektyvumas: tokiam pačiam pajėgumui autotransformatorius naudoja mažiau varinės vielos ir silicio plieno lakštų, taupo medžiagas, daro jį lengvesnį ir paprastai pasiekia didesnį efektyvumą.
Geresnis įtampos reguliavimas: dėl mažesnės varžos, įtampos svyravimai keičiantis apkrovai yra mažesni.
Trūkumai:
Elektros izoliacijos trūkumas: tai didžiausias pavojus saugai. Kadangi įvestis ir išėjimas yra tiesiogiai sujungti grandinėje, jei bendras gnybtas yra neteisingai prijungtas, išėjimas gali turėti aukštą įtampą iš įvesties pusės, o tai yra labai pavojinga.
Didesnė trumpojo jungimo srovė{0}}: dėl mažesnės varžos trumpojo jungimo atveju atsiranda didesnė gedimo srovė.
Reikšmingas apvijų gedimų poveikis: jei sugenda bendra apvijos dalis, tai vienu metu paveiks pirminę ir antrinę grandines.
2.Autotransformatorių tipai
(1) Klasifikavimas pagal funkciją ir taikymą (dažniausiai paplitęs)
Tai praktiškiausias klasifikavimo metodas, tiesiogiai susijęs su jo naudojimu.
Įtampa{0}}Sumažintas starteris (autotransformatoriaus starteris)
Aprašymas: tai vienas iš klasikinių paleidimo įrenginių, skirtų trijų{0}}fazių kintamosios srovės asinchroniniams varikliams. Paleidžiant per automatinį transformatorių, variklio statoriaus apvijai taikoma sumažinta įtampa, kad sumažintų paleidimo srovę (paprastai ją galima sumažinti iki 1/4–1/3 visos -įtampos paleidimo srovės). Kai variklio greitis artėja prie vardinio greičio, jungiklis jį pakeičia į visos įtampos veikimą.
Savybės: paprastai turi kelis įtampos čiaupus (pvz., 65%, 80% čiaupus), iš kurių galima pasirinkti, kad būtų galima subalansuoti pradinį sukimo momentą ir paleidimo srovę.
Įtampos reguliatorius (reguliuojamas automatinis transformatorius)
Aprašymas: tai vienfazis{0}}arba trifazis-autotransformatorius su antrine apvija, kuris turi slankiojantį kontaktą (anglinį šepetį), varomą rankinio rato arba servovariklio. Sukant rankratį galima sklandžiai ir nuolat reguliuoti išėjimo įtampą. Labai dažnas laboratorijose.
Savybės: Išėjimo įtampą galima reguliuoti nuo 0V iki šiek tiek virš įėjimo įtampos (pvz., 0-250V arba 0-430V).
Įprastos formos: žiedinė šerdis (mažai galiai) arba kvadratinė šerdis (didesnė galia).
Maitinimo automatinis transformatorius
Aprašymas: naudojamas aukštos{0}}įtampos energijos sistemose, kad būtų galima prijungti panašios įtampos tinklus, pvz., 110 kV ir 220 kV arba 220 kV ir 500 kV tinklus.
Savybės: Itin didelės talpos (iki šimtų tūkstančių kVA), pagrindinis elektros sistemos įrenginys. Jo transformacijos santykis paprastai yra artimas 1:2, o tai suteikia didelių ekonominių pranašumų.
Kintamosios srovės traukos transformatorius
Aprašymas: naudojamas elektrifikuotuose geležinkelių (pvz., greitųjų{2}} geležinkelių). Viena apvija jungiasi prie oro linijos (aukštos įtampos), o kita – prie bėgių kelio ir žemės, tiekdama lokomotyvui skirtingus įtampos lygius.
(2) Klasifikavimas pagal etapus
Vienfazis{0}}autotransformatorius: naudojamas vienfazių{1}}fazių maitinimo šaltiniuose, pvz., laboratoriniuose įtampos reguliatoriuose, buitiniuose stabilizatoriuose ir kt.
Trijų-fazių automatinis transformatorius: naudojamas trijų-fazių maitinimo sistemose. Tai gali būti trys vienfaziai-transformatoriai kartu arba viena trifazių-gyslių struktūra. Plačiai naudojamas maitinimo sistemose ir pramoninių variklių paleidimui.
(3) Klasifikacija pagal apvijų struktūrą
Vieno{0}}apvijos automatinis transformatorius: labiausiai paplitęs tipas su tik viena apvija, kurioje yra čiaupai.
Dvigubos-apvijos automatinis transformatorius: iš esmės pagrįstas įprastu dvigubos-apvijos transformatoriumi su nuosekliai sujungtomis pirminėmis ir antrinėmis apvijomis, leidžiančiomis keisti tam tikras įtampos transformacijas ir įžeminimo būdus. Dažniausiai naudojamas elektros energijos tiekimo sistemose.
(4) Klasifikavimas pagal aušinimo metodą
Sausas{0}}autotransformatorius: aušinamas oru, dažniausiai naudojamas patalpose, laboratorijose arba ten, kur reikalinga gaisro prevencija.
Alyva{0}}Panardinamas automatinis transformatorius: apvijos panardintos į izoliacinę alyvą, kuri užtikrina aušinimą ir izoliaciją. Didelis pajėgumas, daugiausia naudojamas lauko elektros sistemose.
3.Autotransformatorių taikymai
(1) Pramonės sritis:
- Variklio įtampos mažinimo paleidimas: naudojamas dideliems ventiliatoriams, siurbliams, kompresoriams ir kt. paleisti, kad būtų išvengta pernelyg didelio poveikio elektros tinklui. Tai viena iš labiausiai klasikinių ir plačiausiai naudojamų programų.
- Įtampos reguliavimas: naudojamas gamyklinėse dirbtuvėse lokaliai reguliuoti įrangos darbinę įtampą, užtikrinant, kad įrenginiai veiktų optimalia įtampa.
(2) Maitinimo sistema:
- Tinklo sujungimas: veikia kaip jungiamasis transformatorius, jungiantis du perdavimo tinklus su panašiais įtampos lygiais (pvz., 132 kV / 275 kV), kad būtų galima efektyviai perduoti ir paskirstyti energiją.
- Sistemos įžeminimas: suteikia neutralaus taško įžeminimo kelią.
(3) Laboratorijos ir bandymų laukas:
- Reguliuojamas kintamosios srovės maitinimo šaltinis: suteikia nuolat reguliuojamą įtampą eksperimentinėms grandinėms, standartinei elektronikos ir elektros laboratorijų įrangai.
- Įrangos testavimas: naudojamas dielektriniam elektros įrangos bandymui arba veikimo bandymui esant skirtingoms įtampoms.
(4) Namų ūkis ir komercinė sritis:
- Kintamosios srovės įtampos stabilizatorius: daugelis buitinių stabilizatorių naudoja viduje esančius autotransformatorius (dažniausiai įjungiamus ir automatiškai perjungiamus per relę), kad susidorotų su nestabilia tinklo įtampa.
- Garso įranga: naudojama įtampai suderinti kai kuriose aukštos klasės{0}}audio sistemose.
(5) Tranzitas geležinkeliu:
Elektrifikuota geležinkelio energijos tiekimo sistema: užtikrina reikiamą traukos galią{0}}greitam traukiniams.
