Opis
1.Osnovne značilnosti avtotransformatorjev
V primerjavi z navadnimi transformatorji z dvojnim{0}}navitjem (izolacijski transformatorji) je temeljna razlika avtotransformatorjev v povezavi vezja:
- Navadni transformator: Primarno in sekundarno navitje sta popolnoma električno izolirana, energija pa se prenaša preko magnetne sklopke.
- Avtotransformator: Primarno in sekundarno navitje sta električno povezana, pri čemer se del energije prenaša preko magnetne sklopke, drugi del pa vodi neposredno skozi vezje.
Prednosti:
Nizka cena, majhna velikost, visoka učinkovitost: za enako zmogljivost avtotransformator porabi manj bakrene žice in silicijeve jeklene pločevine, prihrani materiale, postane lažji in na splošno dosega večjo učinkovitost.
Boljša regulacija napetosti: Zaradi nižje impedance so nihanja napetosti s spremembami obremenitve manjša.
Slabosti:
Pomanjkanje električne izolacije: To je največje varnostno tveganje. Ker sta vhod in izhod neposredno povezana v tokokrogu, lahko, če je skupni priključek nepravilno ožičen, izhod prenaša visoko napetost z vhodne strani, kar je izjemno nevarno.
Višji tok-kratkega stika: Nižja impedanca vodi do višjega toka napake v primeru kratkega stika.
Pomemben vpliv zaradi okvar navitja: Če odpove skupni del navitja, bo to hkrati vplivalo na primarno in sekundarno vezje.
2. Vrste avtotransformatorjev
(1) Razvrstitev po funkciji in uporabi (najpogostejši)
To je najbolj praktična metoda razvrščanja, ki je neposredno povezana z njeno uporabo.
Napetost-reducirni zaganjalnik (avtotransformatorski zaganjalnik)
Opis: To je ena najbolj klasičnih zagonskih naprav za tri{0}}fazne asinhronske motorje AC. Med zagonom prek avtotransformatorja uporablja zmanjšano napetost za navitje statorja motorja, da zmanjša zagonski tok (običajno se lahko zmanjša na 1/4 do 1/3 polnega-napetostnega zagonskega toka). Ko se hitrost motorja približa nazivni hitrosti, jo stikalo spremeni v polno-napetostno delovanje.
Značilnosti: Običajno ima več napetostnih odcepov (kot so 65 %, 80 % odcepi), med katerimi lahko izbirate za uravnoteženje začetnega navora in zagonskega toka.
Regulator napetosti (nastavljiv avtotransformator)
Opis: To je eno-fazni ali tri-fazni avtotransformator s sekundarnim navitjem, ki ima drsni kontakt (oglene krtače), ki ga poganja ročno kolo ali servo motor. Z vrtenjem ročnega kolesa lahko gladko in zvezno prilagajate izhodno napetost. Zelo pogosto v laboratorijih.
Lastnosti: Izhodno napetost je mogoče prilagoditi od 0 V do nekoliko nad vhodno napetostjo (npr. 0-250 V ali 0-430 V).
Običajne oblike: obročasto jedro (za majhno moč) ali kvadratno jedro (za večjo moč).
Napajalni avtotransformator
Opis: Uporablja se v visoko-napetostnih elektroenergetskih sistemih za povezovanje omrežij podobnih napetostnih ravni, kot je povezovanje 110 kV in 220 kV omrežij ali 220 kV in 500 kV omrežij.
Lastnosti: Izjemno visoka zmogljivost (do več sto tisoč kVA), ključna naprava v elektroenergetskem sistemu. Njegovo transformacijsko razmerje je običajno blizu 1:2, kar ponuja pomembne gospodarske prednosti v tej aplikaciji.
AC vlečni transformator
Opis: Uporablja se v elektrificiranih železnicah (npr. železnice za visoke -hitrosti). Eno navitje je povezano z nadzemnim vodom (visoka napetost), drugo pa s tirnico in zemljo, kar lokomotivi zagotavlja različne ravni napetosti.
(2) Razvrstitev po fazah
Eno-fazni avtotransformator: uporablja se v enofaznih{1}}napajalnih situacijah, kot so laboratorijski napetostni regulatorji, gospodinjski stabilizatorji itd.
Tri{0}}fazni avtotransformator: Uporablja se v tri-faznih napajalnih sistemih. To so lahko trije enofazni-fazni transformatorji skupaj ali ena tri-fazna struktura jedra. Pogosto se uporablja v napajalnih sistemih in zagonu industrijskih motorjev.
(3) Razvrstitev glede na strukturo navitja
Avtotransformator z enim-navitjem: najpogostejši tip s samo enim navitjem, ki ima odcepe.
Avtotransformator z dvojnim-navitjem: v bistvu temelji na običajnem transformatorju z dvojnim{1}}navitjem, s primarnim in sekundarnim navitjem, povezanim zaporedno, kar omogoča specifične transformacije napetosti in metode ozemljitve. Pogosto se uporablja v elektroenergetskih sistemih.
(4) Razvrstitev po metodi hlajenja
Avtotransformator -suhega tipa: hlajen z zrakom, ki se običajno uporablja v zaprtih prostorih, laboratorijih ali kjer je potrebna zaščita pred požarom.
Oljni{0}}avtotransformator: navitja so potopljena v izolacijsko olje, ki zagotavlja hlajenje in izolacijo. Visoka zmogljivost, ki se uporablja predvsem v zunanjih električnih sistemih.
3.Aplikacije avtotransformatorjev
(1) Industrijsko področje:
- Zagon z zmanjševanjem napetosti motorja: Uporablja se za zagon velikih ventilatorjev, črpalk, kompresorjev itd., da se prepreči prekomerni vpliv na električno omrežje. To je ena njegovih najbolj klasičnih in pogosto uporabljenih aplikacij.
- Regulacija napetosti: Uporablja se v tovarniških delavnicah za lokalno prilagoditev delovne napetosti opreme, s čimer se zagotovi, da naprave delujejo pri optimalni napetosti.
(2) Napajalni sistem:
- Omrežna povezava: deluje kot vezni transformator, ki povezuje dve prenosni omrežji s podobnimi napetostnimi nivoji (kot je 132kV/275kV) za učinkovit prenos in distribucijo energije.
- Ozemljitev sistema: Zagotavlja pot ozemljitve nevtralne točke.
(3) Laboratorij in testno polje:
- Nastavljiv napajalnik izmeničnega toka: Zagotavlja stalno nastavljivo napetost za eksperimentalna vezja, standardno opremo v elektronskih in električnih laboratorijih.
- Testiranje opreme: Uporablja se za dielektrično testiranje električne opreme ali testiranje delovanja pri različnih napetostih.
(4) Gospodinjstvo in komercialno področje:
- Stabilizator izmenične napetosti: Številni gospodinjski stabilizatorji uporabljajo avtotransformatorje v notranjosti (običajno izklopljene in samodejno preklopljene prek releja), da se spoprimejo z nestabilno omrežno napetostjo.
- Avdio oprema: Uporablja se za ujemanje napetosti v nekaterih-zvočnih sistemih višjega cenovnega razreda.
(5) Železniški tranzit:
Elektrificirani železniški sistem oskrbe z električno energijo: Zagotavlja potrebno vlečno moč za-hitrostne vlake.
