Otomatik Transformatör: Bir Bobin İki Kat Görev Yapar

giriiş

Bir makine için 230 V'luk beslemeyi 200 V'a düşürmeniz gerektiğini düşünün. Normal bir transformatör iki ayrı bobin kullanır. Bir ototransformatör, aynı anda hem giriş hem de çıkış sargısı olarak görev yapan bir sürekli bobin ile aynı işi yapar. "Otomatik" kelimesi Yunancadan "kendi" anlamına gelir - "otomatik" değil. Kendinden tahrikli, tek bobinli bir transformatördür.

Yeni başlayanlar için: Tek bir ipi hayal edin. Onu bir ucundan ve uzunluğu boyunca bir noktada tutuyorsunuz. İpin tamamındaki voltaj sizin girdinizdir; daha kısa tutulan kısımdaki voltaj sizin çıktınızdır. Bir ip, iki voltaj.

Prensip ve Türleri

Bir ototransformatörün, demir bir çekirdek üzerinde en az üç bağlantı noktasına sahip tek bir sargısı vardır: iki uç ve arada bir veya daha fazla bağlantı noktası . Giriş, sarımın bir kısmına veya tamamına uygulanır; çıkış bir musluktan alınır. Bu nedenle sargı bir seri bölüme (voltaj farkını taşır) ve ortak bir bölüme (her iki devre tarafından paylaşılır) ayrılır.

Giriş ve çıkış elektriksel olarak bağlı olduğundan güç iki şekilde hareket eder:

• İletken olarak — doğrudan paylaşılan kablo üzerinden.
• Endüktif olarak — çekirdekteki manyetik alan aracılığıyla.

İki voltaj ne kadar yakınsa, iletken olarak o kadar fazla güç akışı olur ve çekirdeğin işlemesi gereken şey o kadar az olur. Standart mühendislik analizlerine göre, iletken olarak aktarılan pay k × P_out'a ve endüktif olarak aktarılan pay (1 − k) × P_out'a eşittir; burada k = V_out / V_in . Yani 220 V → 200 V'luk bir ünite ( k ≈ 0,91), gücünün yaklaşık %91'ini iletim yoluyla aktarır; bu nedenle aynı değere sahip bir izolasyon transformatöründen ~%80'e kadar daha küçük olabilir. Güç dereceli ototransformatörler rutin olarak %98-99 verime ulaşır (Johsun Tec).

Yaygın tipler: sabit oranlı üniteler (örneğin, motorlar için 480 V → 600 V), değişken üniteler (kayma fırçalı tanıdık Variac , girişin %0-130'u) ve üç fazlı sıra versiyonları.

Uygulama Örneği

Klasik bir kullanım , motorun düşük voltajla çalıştırılmasıdır (Korndörfer marş motoru): Hat voltajının %50-80'ine dokunulması ani akımı ve başlatma torkunu sınırlar, ardından motor dönmeye başlar başlamaz doğrudan bağlanır. Ototransformatörler ayrıca şebekeleri mütevazı oranlarda (örneğin, 132 kV ↔ 66 kV) birbirine bağlar ve uzun dağıtım hatlarındaki küçük voltaj düşüşleri için düşürücü-yükseltici düzelticiler olarak görev yapar.

Yaygın Yanlış Kanı ve Eğlenceli Gerçek

Yanlış kanı: "Bir transformatör her zaman çıkışı izole eder." Bu değil. Bir ototransformatör galvanik izolasyon sağlamaz; giriş ve çıkış bir iletkeni paylaşır. Ortak bölüm açılırsa çıkış terminallerinde tam giriş voltajı görünebilir. IEC 61558, UL 5085 ve NEC Madde 450 gibi standartlar bu nedenle tıbbi, kontrol ve tüketiciye yönelik devreler için gerçek izolasyon transformatörlerini gerektirir.

Eğlenceli gerçek: Otomatik transformatördeki "otomatik", "otomatik" değil, "kendisi" anlamına gelir; tek bir bobin, iki bobinin işini yapar.