Розрахунок автотрансформатора потужністю до 1 квт

Автотрансформатор - електронний трансформатор, частина обмотки якого належить відразу первинної та вторинної ланцюгах. При харчуванні первинної обмотки АХ від мережі змінного струму в осерді збуджується магнітний потік, що наводить в ній протівоедс.

На ділянці GХ, що є вторинною ланцюгом, встановлюється напруга, пропорційне числу його витоків. Струм вторинної ланцюга I2 проходить по ділянці ах, а струм первинної I1 - по всій обмотці АХ. При підключенні навантаження RН на частину обмотки АХ струми I1 і I2 мають зустрічний напрямок, і тому по обмотці АХ буде проходити різницю струмів Iax = I1 - I2. Це дозволяє виконати обмотку АХ проводом найменшого перетину.

Автотрансформатор, зображений на рис. а, - понижуючий, тому що W1 > W2. Якщо на обмотку ах подати вхідна напруга, він стане підвищує, бо W2 < W1>

Мал. 1 Пристрій автотрансформатора: а - понижуючого, б - схема, в - трифазного

У автотрансформаторі напруга і струм в первинної та вторинної обмотках пов`язані такими ж співвідношеннями, як і в трансформаторах, тобто U2 / U1 = W2 / W1 = K, де U2 і U1 - напруги у вторинній і первинній обмотках- W2 і W1 - число витків у відповідних обмотках- К - коефіцієнт трансформації.

Потужність, що отримується у вторинній обмотці (потужність автотрансформатора), буде P2 = Pат = U2I2.

У разі понижувального трансформатора I = I2 - I1 або I2 = I + I1.

Тому Рат = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.

Звідси випливає, що Рат складається з 2-ух складових: потужності Рт = U2I, передавався на вторинну обмотку за рахунок трансформаторної (магнітної) зв`язку між обома цепямі- потужності Ре = U2I1, що передається з первинної обмотки у вторинну за рахунок одночасної електронного зв`язку між обмотками .

Потужність Рт є тією потужністю, на яку необхідно розраховувати автотрансформатор:

для понижуючого Рт = Рат (1 - К),

для підвищувального Рт = Рат (1 - 1 / К).

Площа поперечного перерізу осердя S = 1,2√Pт.

Число витків обмотки, що припадає на 1 В напруги, W0 = 45000 / BH, де Н - магнітна індукція сердечніка- В - сила, що намагнічує.

Число витків кожної з обмоток W1 = WU1- 2 = WU2.

Обмотка автотрансформатора при тривалій роботі не повинна грітися вище 65 градусів С. Щоб уникнути цього щільність струму в проводі не повинна перевищувати 2 ... 2,2 А / 1 мм² його перетину.

Діаметр дроту розраховується за формулою d = 0,8√I, де d - діаметр проводу обмотки, мм-I - струм у відповідній обмотці, А.

Струм, споживаний автотрансформатором з мережі, I1 = Рат / U1, струм навантаження I2 = Рат / U2.

довідник електрика