Izračun avtotransformatorja z močjo do 1 kW
Avtotransformator - električni transformator, katerega del navitja pripada tako primarnemu kot sekundarnemu krogu. Ko se primarno navitje AX napaja iz omrežja AC, se v jedru inducira magnetni tok, ki v njem povzroči emf.
V odseku gx, ki je sekundarni tokokrog, je napetost nastavljena sorazmerno s številom njegovih obratov. Sekundarni tok I2 teče skozi odsek ax, primarni tok I1 pa skozi celotno tuljavo AX. Ko je breme RH priključeno na del navitja AX, imata tokova I1 in I2 nasprotno smer, zato bo razlika v tokovih Iax = I1 — I2 potekala skozi navitje AX. To omogoča navijanje AX z manj žice.
Avtotransformator, prikazan na sl. a, — padajoče od W1> W2. Če se vhodna napetost uporabi za tuljavo, se bo povečala, ker je W2 < W1. Variabilni avto transformator transformacijski faktor lahko gladko prilagaja napetost od 0 do 1,1 Uvx. Pri trifaznih avtotransformatorjih so navitja običajno povezana v zvezdo in imajo priključek na nevtralni točki (slika C).
riž.1 Avtotransformatorska naprava: a - stopničasto, b - vezje, c - trifazno
V avtotransformatorju sta napetost in tok v primarnem in sekundarnem navitju povezana z enakimi razmerji kot v transformatorjih, tj. U2 / U1 = W2 / W1 = K, kjer sta U2 in U1 napetosti v sekundarnem in primarnem navitju; W2 in W1 - število ovojev v ustreznih navitjih; K je koeficient transformacije.
Nastala moč v sekundarnem navitju (moč avtotransformatorja) bo P2 = Pat = U2I2.
V primeru padajočega transformatorja je I = I2 — I1 ali I2 = I + I1.
Zato je Rat = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.
Iz tega sledi, da je Rath sestavljen iz dveh izrazov: moč Pt = U2I, ki se dovaja v sekundarno navitje zaradi transformatorske (magnetne) povezave med obema vezjema; moč Pe = U2I1, ki se prenaša iz primarnega navitja v sekundar zaradi hkratne električne povezave med navitji.
Moč Pt je moč, za katero je treba izračunati avtotransformator:
znižati Pt = Rat (1 — K),
za povečanje Pt = Rat (1 — 1 / K).
Prečni prerez jedra S = 1,2√PT.
Število navitij pri napetosti 1 V, W0 = 45000 / BH, kjer je H magnetna indukcija jedra; B - sila magnetiziranja.
Število ovojev vsakega od navitij W1 = WU1; 2 = WU2.
Navijanje avtotransformatorja med neprekinjenim delovanjem ne sme biti segreto nad 65 stopinj C. Da bi se temu izognili, gostota toka v žici ne sme presegati 2 ... 2,2 A / 1 mm² njegovega preseka.
Premer žice se izračuna po formuli d = 0,8√Az, kjer je d premer žice za navijanje, mm; I je tok v ustrezni tuljavi, A.
Tok, ki ga avtotransformator porabi iz omrežja, I1 = Rat / U1, tok obremenitve I2 = Rat / U2.