Bagaimana Autotransformer Berfungsi - Cara Membuat

Autotransformer adalah transformer elektrik yang hanya terdiri daripada satu penggulungan tunggal, berterusan, tidak terpencil, dengan terminal yang diketuk melintasi pelbagai titik belitan. Bahagian penggulungan antara keran yang sesuai dengan arus utama AC diterapkan dengan bekalan AC utama, sementara ketukan yang tersisa digunakan untuk mendapatkan voltan keluaran yang diinginkan, sesuai dengan nisbah belitannya.

Voltan keluaran ini mungkin berkisar dari tahap yang lebih tinggi daripada bekalan input dan lebih rendah daripada arus masuk AC, bergantung pada nisbah putaran belitan di titik paip yang berkaitan.

Perkataan 'auto', diilhamkan dari istilah Yunani 'diri' yang berkaitan dengan fungsi gegelung penggulungan tunggal di seluruh pengubah, tanpa melibatkan mekanisme automatik apa pun.

Dalam autotransformer, bahagian yang diketuk dari satu penggulungan berterusan berfungsi sebagai penggulungan utama dan penggulungan sekunder pengubah.

Perbezaan antara Transformer Auto dan Transformer Step-Down

Biasanya di mana-mana transformer step-down standard, kita dapati dua gulungan penggulungan yang terpisah sepenuhnya dalam bentuk belitan primer dan belitan sekunder yang diasingkan secara elektrik, tetapi digabungkan secara magnet antara satu sama lain, seperti yang ditunjukkan di bawah.

Di sini, nisbah belitan merentasi primer dan sekunder menentukan jumlah pemindahan voltan dan arus antara kedua belitan melalui aruhan magnetik.

Maknanya, jika anggap primer mempunyai bilangan putaran 10 kali lebih banyak daripada sekunder, maka AC 220 V yang diberi makan di primer akan menyebabkan voltan turun 10 kali ke bawah di sekunder, sama dengan 220 V / 10 = 22 V.

Begitu juga, jika AC 22 V diterapkan pada sekunder, akan menyebabkan kenaikan 220 V pada sisi primer.

Berbeza dengan ini, dalam transformer automatik terdapat satu belitan berterusan yang dibahagikan kepada pelbagai penekanan voltan, yang menentukan tahap voltan yang berlainan di seluruh belitan, seperti yang ditunjukkan di bawah.

Semua penyadapan ini tidak diasingkan secara elektrik, tetapi boleh digerakkan secara magnetis seperti transformer standard kami, yang membolehkan perkadaran voltan dan pembahagian arus yang sebanding di seluruh bahagian, bergantung pada nisbah belitan di antara penyadapan.

Cara Membuat Autotransformer

Autotransformer dapat dibuat dengan menggunakan pengiraan yang sama seperti yang dilakukan untuk transformer step down biasa, kecuali sisi sekunder.

Sebenarnya membuat autotransformer jauh lebih mudah daripada transformer standard, kerana di sini kita dapat menghilangkan belitan sisi sekunder, dan menggunakan satu belitan berterusan 300 V atau 400 V utama.

Jadi pada dasarnya, ikuti semua langkah yang dijelaskan dalam artikel berikut, langkau pengiraan sisi sekunder, dan laksanakan hanya pengiraan sisi 220 V utama.

Perincian Penggulungan

Gunakan 400 V untuk voltan utama, dan 1 amp untuk arus. Setelah luka, anda boleh memasang paip pada pelbagai selang penggulungan untuk memperoleh voltan naik atau turun yang diinginkan.

Kelebihan dan Kekurangan Transformer Auto

Dalam penggulungan autotransformer biasanya kita mempunyai minimum 3 ketukan yang diakhiri secara elektrik sebagai output.

Oleh kerana fakta bahawa satu penggulungan berfungsi baik sebagai primer dan sekunder, autotransformer mempunyai kelebihan yang lebih baik daripada bersaiz lebih kecil, lebih ringan, dan lebih berpatutan daripada transformer step-down konvensional berliku dua.

Walau bagaimanapun, kelemahan pembentuk trams automatik berpunca dari kenyataan bahawa tidak ada output penggulungannya yang diasingkan secara elektrik dari sesalur AC, dan boleh menyebabkan kejutan yang mematikan ketika disentuh dalam keadaan ON.

Antara kelebihan autotransformer lain ialah reaktansi kebocoran yang dikurangkan, penurunan yang berkurang, arus pengujaan yang lebih rendah, dan penarafan VA yang dipertingkatkan untuk dimensi dan pukal yang ada.

Permohonan

Contoh yang baik dari aplikasi pengubah automatik adalah penukar voltan pelancong, yang membolehkan pelancong menyambungkan peralatan 230 V pada sumber bekalan 120 volt, atau sebaliknya.

Autotransformer yang mempunyai beberapa ketukan output dapat digunakan untuk menyesuaikan voltan pada akhir litar pengedaran lanjutan untuk mengatasi penurunan voltan lebihan. Situasi yang sama dapat dikawal secara automatik melalui litar pensuisan elektronik.

Ini biasanya dilaksanakan melalui AVR atau pengatur voltan automatik, yang secara automatik menukar berbagai ketukan autotransformer melalui relay atau triac, untuk mengimbangi output sebagai tindak balas terhadap perubahan voltan saluran.

Bagaimana ia berfungsi

Seperti yang dibincangkan di atas, autotransformer merangkumi hanya satu penggulungan dengan 2 terminal akhir.

Mungkin ada satu atau lebih terminal di antaranya sebagai titik tekan untuk mendapatkan voltan naik / turun melintasi titik paip. Dalam transformer automatik kita dapati bahagian gegelung utama (input) dan sekunder (output) mempunyai persamaan.

Bahagian penggulungan yang dikongsi oleh kedua primer dan sekunder biasanya, dikenali sebagai 'Bahagian Umum'.

Manakala, bahagian belitan yang meluas dari 'bahagian umum' ini atau bahagian yang tidak dikongsi utama dan sekunder biasanya, dikenal sebagai 'Bahagian Bahagian'.

Voltan bekalan utama (input) disambungkan di dua terminal yang sesuai, yang penilaian atau spesifikasinya sesuai dengan julat bekalan input.

Voltan sekunder (output) diperoleh dari sepasang terminal atau paip, salah satu terminal tertentu di antaranya biasanya sama, baik ke terminal voltan input dan output.

Dalam autotransformer, kerana keseluruhan lilitan tunggal seragam dengan spesifikasinya, itu volt-per-giliran juga sama di semua titik tekan. Ini bermaksud, voltan yang disebabkan pada setiap bahagian paip akan sebanding dengan bilangan lilitannya.

Oleh kerana aruhan magnetik melintasi belitan dan inti, voltan dan arus akan ditambah atau dikurangkan secara proporsional melintasi belitan, bergantung pada bilangan lilitan.

Sebagai contoh, titik keran yang lebih rendah akan menunjukkan voltan yang dikurangkan dan arus yang meningkat dengan merujuk kepada garis tanah biasa, sementara titik ketukan atas akan menunjukkan voltan yang lebih tinggi dan arus yang lebih rendah sehubungan dengan garis tanah biasa.

Ketukan paling atas dalam bahagian siri akan menunjukkan voltan lebih tinggi daripada voltan bekalan input.

Walau bagaimanapun, pemindahan kuasa input dan output akan sama. Maknanya, produk voltan dan arus atau V x I akan selalu sama untuk bahagian input dan output.

Cara Mengira Voltan dan Putaran

Oleh kerana parameter voltan, arus, dan bilangan lilitan adalah proporsional, formula untuk mengira ampere, voltan, dan bilangan putaran ditentukan oleh formula universal sederhana yang diberikan di bawah:

N1 / N2 = V1 / V2 = I1 / I2

Mari lihat contoh berikut. Penting untuk memiliki sekurang-kurangnya dua parameter, untuk menentukan parameter yang tersisa semasa mengira pembentuk automatik.

Di sini, kita mempunyai bilangan putaran dan voltan untuk sisi utama atau input autotransformer, tetapi kita tidak mengetahui parameter di sisi output atau sisi beban.

Sekarang, anggaplah kita mahu ketukan N7 di bahagian output menghasilkan 300 V AC, melalui AC input 220 V. Oleh itu, kita boleh mengira dengan cara mudah berikut:

N1 / N7 = V1 / V7

500 / N7 = 220/300

N7 = 500 x 300/220 = 681 giliran.

Ini menunjukkan bahawa jika belitan N7 memiliki putaran 681, ia akan menghasilkan 300 V yang diperlukan, ketika input 220 V AC diterapkan.

Begitu juga jika kita mahu belitan N2 menghasilkan voltan katakanlah 24 V, maka jumlah putaran bahagian penoreh ini dapat dikira menggunakan formula yang sama:

N1 / N2 = V1 / V2

500 / N2 = 220/24

24 x 500 = 220 x N2

N2 = 500 x 24/220 = 55 giliran

Cara Mengira Peringkat Semasa

Untuk mengira penarafan arus keluaran autotransformer semasa, kita juga harus mengetahui peringkat semasa penggulungan sisi 220 V. Katakan ini adalah 2 amp, maka arus di lilitan N7 dapat dikira menggunakan formula kuasa asas berikut:

V1 x I1 = V7 x I7

220 x 2 = 300 x I7

I7 = 220 x 2/300 = 440/300 = 1.46 amp.

Ini menunjukkan bahawa dalam transformer automatik, atau jenis transformer apa pun, watt output idealnya, hampir sama dengan watt input.

Cara Menukar Transformer Biasa ke Autotransformer

Seperti yang dibincangkan dalam perenggan sebelumnya artikel ini, transformer biasa menggabungkan dua belitan terpisah yang diasingkan secara elektrik, membentuk sisi primer dan sekunder masing-masing.

Oleh kerana kedua-dua sisi penggulungan diasingkan secara elektrik, mustahil untuk menjana voltan arus naik dan turun AC yang disesuaikan dari transformer ini, tidak seperti pengubah automatik.

Namun, dengan sedikit modifikasi pada unit, transformer biasa dapat diubah menjadi autotransformer. Untuk ini, kita hanya perlu menghubungkan wayar sisi primer dengan wayar sisi sekunder dalam format s seperti yang ditunjukkan dalam rajah berikut:

Di sini, kita dapati pengubah step-down 25-0-25 V / 220 V biasa yang ditukar menjadi autotransformer kecil yang berguna, hanya dengan memasukkan wayar sekunder / primer yang berkaitan.

Setelah wayar bergabung dengan cara yang ditunjukkan, autotransformer yang diubahsuai membolehkan pengguna memperoleh arus naik 220 + 25 = 245 AC V, atau sesalur elektrik 220 - 25 = 195 AC V yang diturunkan dari kabel output yang berkaitan.