Bir Otomatik Dönüştürücü Nasıl Çalışır - Nasıl Yapılır

Bir ototransformatör, sargının çeşitli noktalarında kademeli terminallere sahip yalnızca tek, sürekli, izole edilmemiş bir sargıdan oluşan bir elektrik transformatörüdür. Şebeke AC'ye karşılık gelen musluklar arasındaki sarım bölümü şebeke AC beslemesi ile uygulanırken, kalan kademeler sarım oranlarına göre istenilen çıkış voltajlarını elde etmek için kullanılır.

Bu çıkış voltajları, ilgili musluk noktalarındaki sarım dönüş oranına bağlı olarak, giriş beslemesinden daha yüksek ve giriş şebeke AC'sinden daha düşük seviyelerde değişebilir.

'Otomatik' kelimesi, herhangi bir otomatik mekanizma içermeyen, tüm transformatör boyunca tek bir sargı bobininin çalışmasıyla ilgili olan Yunanca 'öz' teriminden esinlenmiştir.

Bir otomatik transformatörde, tek bir sürekli sargının kademeli bölümleri, transformatörün hem birincil sargısı hem de ikincil sargısı olarak işlev görür.

Otomatik transformatör ve Aşağı Düşürücü Transformatör arasındaki fark

Tipik olarak, herhangi bir standart düşürücü transformatörde, aşağıda gösterildiği gibi, elektriksel olarak izole edilmiş, ancak manyetik olarak birbirine bağlanmış birincil sargı ve ikincil sargı şeklinde iki tamamen ayrı sargı bobini buluyoruz.

Burada, sarımın birincil ve ikincil arasındaki oranı, manyetik indüksiyon yoluyla iki sarım arasındaki voltaj ve akım aktarım miktarına karar verir.

Yani, birincilin sekonderden 10 kat daha fazla dönüş sayısına sahip olduğunu varsayarsak, o zaman birincilde beslenen 220 V AC, ikincil boyunca 220 V / 10 = 22 V'a eşit, 10 kat azaltılmış daha düşük gerilime neden olur

Benzer şekilde, sekonder için 22 V AC uygulanırsa, birincil tarafta 220 V yükseltilmiş bir güç üretilmesine neden olur.

Bunun aksine, bir otomatik transformatörde, aşağıda gösterildiği gibi, tüm sargı boyunca farklı voltaj seviyelerini belirleyen çeşitli voltaj kademelerine bölünmüş tek bir sürekli sargı vardır.

Tüm bu kademeler elektriksel olarak izole edilmemiştir, ancak tıpkı standart transformatörümüz gibi manyetik olarak enerjilendirilebilir ve kademeler arasındaki sargı oranlarına bağlı olarak bölümler arasında orantılı miktarda voltaj ve akım paylaşımı sağlar.

Ototransformatör Nasıl Yapılır

Bir ototransformatör, ikincil taraf dışında normal bir düşürücü transformatör için yapılan aynı hesaplamalar kullanılarak inşa edilebilir.

Aslında bir otomatik transformatör yapmak, standart transformatörden çok daha kolaydır, çünkü burada ikincil yan sargıyı ortadan kaldırabilir ve tek bir birincil 300 V veya 400 V sürekli sargı kullanabiliriz.

Bu nedenle, temel olarak, aşağıdaki makalede açıklanan tüm adımları izleyin, yalnızca ikincil taraf hesaplamalarını atlayın ve yalnızca birincil 220 V taraf hesaplamalarını uygulayın.

Sargı Detayları

Birincil volt için 400 V ve akım için 1 amper kullanın. Sarıldıktan sonra, istenen yükseltilmiş veya düşürülmüş gerilimleri elde etmek için sargının çeşitli aralıklarında musluklar takabilirsiniz.

Bir Otomatik Transformatörün Avantaj ve Dezavantajı

Bir ototransformatör sargısında normalde çıkış olarak elektriksel olarak sonlandırılan minimum 3 kademe sahibiz.

Tek bir sargının hem birincil hem de ikincil olarak işlev görmesi nedeniyle, otomatik dönüştürücüler, daha küçük boyutlu, daha hafif ve tipik çift sargılı geleneksel düşürücü trafolardan daha uygun maliyetli olma avantajına sahiptir.

Bununla birlikte, bir otomatik tramvay şekillendiricinin dezavantajı, sarım çıkışlarının hiçbirinin AC şebekesinden elektriksel olarak izole edilmemesinden kaynaklanmaktadır ve AÇIK durumda dokunulduğunda ölümcül bir şoka neden olabilir.

Ototransformatörlerin diğer avantajları arasında, azaltılmış kaçak reaktansı, azaltılmış kayıplar, daha düşük uyarma akımı ve mevcut herhangi bir boyut ve hacim için geliştirilmiş VA derecesi bulunmaktadır.

Uygulama

Otomatik transformatör uygulamasına iyi bir örnek, gezginin 230 V cihazları 120 volt besleme kaynaklarına veya tam tersine bağlamasını sağlayan turist voltaj dönüştürücüsüdür.

Çeşitli çıkış kademelerine sahip bir otomatik transformatör, herhangi bir fazla voltaj düşüşüne karşı koymak için uzatılmış bir dağıtım devresinin sonundaki voltajı uyarlamak için kullanılabilir. Aynı durum, bir elektronik anahtarlama devresi aracılığıyla otomatik olarak kontrol edilebilir.

Bu normalde, hat voltajındaki değişikliklere yanıt olarak çıkışı telafi etmek için otomatik dönüştürücünün çeşitli bağlantılarını röleler veya triyaklar aracılığıyla otomatik olarak değiştiren bir AVR veya otomatik voltaj regülatörü aracılığıyla uygulanır.

Nasıl çalışır

Yukarıda tartışıldığı gibi, bir ototransformatör, 2 uç terminali olan sadece bir sarım içerir.

Kademe noktalarında kademeli yukarı / aşağı gerilimleri elde etmek için musluk noktaları olarak aralarında bir veya daha fazla terminal bulunabilir. Bir otomatik transformatörde, bobinlerin birincil (giriş) ve ikincil (çıkış) bölümlerinin ortak dönüşlerine sahip olduğunu görüyoruz.

Bu, sargının iki birincil ve ikincil tarafından paylaşılan kısmı, genellikle 'Ortak Bölüm' olarak bilinir.

Oysa, sarımın bu 'ortak bölümden' uzağa uzanan kısmı veya birincil ve ikincil paylaşılmayan bölüm genellikle 'Seri Bölüm' olarak bilinir.

Birincil (giriş) besleme voltajı, değerleri veya özellikleri giriş besleme aralığına karşılık gelen uygun terminallerden ikisine bağlanır.

İkincil (çıkış) voltajı, bir çift terminal veya bağlantıdan elde edilir, bunlar arasında belirli bir terminal normalde hem giriş hem de çıkış voltaj terminali için ortaktır.

Bir ototransformatörde, tek sargının tamamı özellikleriyle aynı olduğundan, tur başına volt ayrıca tüm dokunma noktalarında aynıdır. Bu, musluk bölümlerinin her birinde indüklenen voltajın, dönüş sayısı ile orantılı olacağı anlamına gelir.

Sargı ve çekirdek boyunca manyetik indüksiyon nedeniyle, sarım sayısına bağlı olarak sarım boyunca orantılı olarak voltaj ve akım eklenecek veya çıkarılacaktır.

Örneğin, alt musluk noktaları ortak toprak hattına göre azaltılmış voltajlar ve artan akımı gösterirken, üstteki musluk noktaları ortak toprak hattına göre daha yüksek voltajlar ve daha düşük akım gösterecektir.

Seri bölümdeki en üstteki kademe, giriş besleme voltajından daha yüksek voltajları gösterecektir.

Ancak, giriş ve çıkış güç aktarımı aynı olacaktır. Yani, gerilim ve akımın çarpımı veya V x I, giriş ve çıkış bölümleri için her zaman eşit olacaktır.

Gerilim ve Dönüşler Nasıl Hesaplanır

Voltaj, akım ve dönüş sayısı parametreleri doğada orantılı olduğundan, amper, voltaj ve dönüş sayısını hesaplama formülü aşağıda verilen basit evrensel formülle yönetilir:

N1 / N2 = V1 / V2 = I1 / I2

Aşağıdaki örneğe bakalım. Bir ototramsformer hesaplanırken kalan parametreleri belirlemek için elinizde en az iki parametrenin olması önemlidir.

Burada, otomatik dönüştürücünün birincil veya giriş tarafı için dönüş sayısı ve voltajımız var, ancak çıkış tarafındaki veya yük tarafındaki parametreleri bilmiyoruz.

Şimdi, çıkış tarafındaki N7 bağlantısının 220 V giriş AC üzerinden 300 V AC üretmesini istediğimizi varsayalım. Bu nedenle, aşağıdaki basit şekilde hesaplayabiliriz:

N1 / N7 = V1 / V7

500 / N7 = 220/300

N7 = 500 x 300/220 = 681 dönüş.

Bu, N7 sargısının 681 dönüşü varsa, 220 V AC giriş uygulandığında gerekli 300 V'u üreteceği anlamına gelir.

Benzer şekilde, eğer N2 sargısının 24 V gibi bir voltaj üretmesini istiyorsak, o zaman bu kademe bölümündeki dönüş sayısı aynı formül kullanılarak hesaplanabilir:

N1 / N2 = V1 / V2

500 / N2 = 220/24

24 x 500 = 220 x N2

N2 = 500 x 24/220 = 55 sarım

Mevcut Puan Nasıl Hesaplanır

Bir ototransformatörün çıkış tarafının akım derecesini hesaplamak için, aynı şekilde 220 V yan sargısının mevcut derecesini de bilmemiz gerekir. Bunun 2 amper olduğunu varsayalım, o zaman N7 sargısı boyunca akım aşağıdaki temel güç formülü kullanılarak hesaplanabilir:

V1 x I1 = V7 x I7

220 x 2 = 300 x I7

I7 = 220 x 2/300 = 440/300 = 1,46 amper.

Bu, bir otomatik transformatörde veya herhangi bir tip transformatörde, çıkış watt değerinin ideal olarak, neredeyse giriş watt değerine eşit olduğunu gösterir.

Normal Bir Transformatörü Ototransformatöre Dönüştürme

Bu makalenin önceki paragraflarında tartışıldığı gibi, normal bir transformatör, ilgili birincil ve ikincil tarafları oluşturan elektriksel olarak izole edilmiş iki ayrı sargı içerir.

İki sargı tarafı elektriksel olarak izole edildiğinden, bir ototransformatörün aksine, bu transformatörlerden özelleştirilmiş kademeli ve kademeli AC şebeke voltajları üretmek imkansız hale gelir.

Bununla birlikte, ünitede küçük bir modifikasyonla, normal bir transformatör büyük ölçüde bir ototransformatöre dönüştürülebilir. Bunun için, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi, birincil yan kabloları ikincil yan tellerle birbirine bağlamamız yeterlidir:

Burada, sıradan bir 25-0-25 V / 220 V düşürücü transformatörün, sadece ilgili ikincil / birincil kabloları birleştirerek kullanışlı bir küçük otomatik dönüştürücüye dönüştürüldüğünü görüyoruz.

Kablolar gösterilen şekilde birleştirildikten sonra, değiştirilmiş otomatik transformatör, kullanıcının ilgili çıkış kablolarından 220 + 25 = 245 AC V'lik bir yükseltilmiş şebeke veya 220 - 25 = 195 AC V çıkışlı bir kademeli şebeke almasına izin verir.