Kirjeldus
1. Autotransformaatorite põhiomadused
Võrreldes tavaliste topelt{0}}mähistega trafodega (isolatsioonitrafodega), seisneb autotransformaatorite põhiline erinevus vooluahela ühenduses:
- Tavaline trafo: primaar- ja sekundaarmähis on täielikult elektriliselt isoleeritud ja energia kantakse üle magnetühenduse kaudu.
- Autotransformaator: primaar- ja sekundaarmähis on elektriliselt ühendatud, osa energiast kantakse magnetühenduse kaudu ja teine osa otse läbi vooluahela.
Eelised:
Madal hind, väike suurus, kõrge kasutegur: sama võimsuse jaoks kasutab autotransformaator vähem vasktraati ja räniteraslehti, säästes materjale, muutes selle kergemaks ja saavutades üldiselt suurema efektiivsuse.
Parem pingeregulatsioon: tänu väiksemale takistusele on pinge kõikumised koos koormuse muutustega väiksemad.
Puudused:
Elektriisolatsiooni puudumine: see on suurim ohutusrisk. Kuna sisend ja väljund on vooluringis otse ühendatud, võib ühise klemmi vale juhtmestiku korral väljund kanda sisendi poolelt kõrget pinget, mis on äärmiselt ohtlik.
Kõrgem{0}}lühisvool: madalam impedants põhjustab lühise korral suurema rikkevoolu.
Mähise rikete märkimisväärne mõju: kui mähise jagatud osa ebaõnnestub, mõjutab see samaaegselt nii primaar- kui ka sekundaarahelat.
2. Autotransformaatorite tüübid
(1) Klassifikatsioon funktsiooni ja rakenduse järgi (kõige tavalisem)
See on kõige praktilisem klassifitseerimismeetod, mis on otseselt seotud selle kasutamisega.
Pinge{0}}vähendav starter (automaattransformaatori starter)
Kirjeldus: see on üks klassikalisemaid kolme-faasilise vahelduvvoolu asünkroonmootorite käivitusseadmeid. See rakendab mootori staatori mähisele käivitamisel autotransformaatori kaudu vähendatud pinget, et vähendada käivitusvoolu (tavaliselt saab seda vähendada 1/4 kuni 1/3 täispingega käivitusvoolust). Kui mootori kiirus läheneb nimipöörlemissagedusele, lülitab lüliti selle täispingerežiimile.
Omadused: Tavaliselt on sellel mitu pingekraani (nt 65%, 80% kraanid), mille vahel valida, et tasakaalustada käivitusmomenti ja käivitusvoolu.
Pingeregulaator (reguleeritav autotransformaator)
Kirjeldus: see on sekundaarmähisega ühe-- või kolme-faasiline autotrafo, millel on libisev kontakt (süsihari), mida käitab käsiratas või servomootor. Käsiratast keerates saab väljundpinget sujuvalt ja pidevalt reguleerida. Väga levinud laborites.
Omadused: Väljundpinget saab reguleerida vahemikus 0V kuni veidi üle sisendpinge (nt 0-250V või 0-430V).
Levinud vormid: rõngassüdamik (väikese võimsuse jaoks) või ruudukujuline südamik (suurema võimsuse jaoks).
Power Autotransformer
Kirjeldus: kasutatakse kõrgepinge{0}}toitesüsteemides sarnase pingetasemega võrkude ühendamiseks, näiteks 110kV ja 220kV või 220kV ja 500kV võrkude ühendamiseks.
Omadused: Ülisuur võimsus (kuni sadu tuhandeid kVA), elektrisüsteemi võtmeseade. Selle teisendussuhe on tavaliselt 1:2 lähedal, pakkudes selles rakenduses olulisi majanduslikke eeliseid.
Vahelduvvoolu veojõutrafo
Kirjeldus: kasutatakse elektrifitseeritud raudteedel (nt kiirraudtee{2}}). Üks mähis ühendub õhuliiniga (kõrgepinge), teine aga rööbastee ja maandusega, pakkudes vedurile erinevaid pingetasemeid.
(2) Klassifikatsioon faaside kaupa
Ühefaasiline-automaattransformaator: kasutatakse ühe-faasilise toiteallika korral, nt laboratoorsete pingeregulaatorite, majapidamises kasutatavate stabilisaatorite jms korral.
Kolme-faasiline automaattransformaator: kasutatakse kolmefaasilistes-toitesüsteemides. See võib olla kolm kombineeritud-faasilist trafot või üks kolme-faasiline südamiku struktuur. Laialdaselt kasutatav elektrisüsteemides ja tööstuslike mootorite käivitamisel.
(3) Klassifikatsioon mähise struktuuri järgi
Ühe-mähisega automaattransformaator: kõige levinum tüüp, millel on ainult üks mähis, millel on kraanid.
Kahe-mähisega automaattrafo: põhiliselt põhineb tavalisel kahe-mähisega trafol, mille primaar- ja sekundaarmähised on ühendatud järjestikku, võimaldades teatud pingeteisendusi ja maandusmeetodeid. Tavaliselt kasutatakse elektrisüsteemides.
(4) Klassifikatsioon jahutusmeetodi järgi
Kuiv{0}}tüüp Autotransformer: õhuga jahutatav, kasutatakse tavaliselt siseruumides, laborites või seal, kus on vaja tulekahjude vältimist.
Õli-Sukeldatud autotransformaator: mähised on sukeldatud isolatsiooniõlisse, mis tagab jahutuse ja isolatsiooni. Suur võimsus, kasutatakse peamiselt välistingimustes kasutatavates elektrisüsteemides.
3. Autotransformaatorite rakendused
(1) Tööstusvaldkond:
- Mootori pinge vähendamise käivitamine: kasutatakse suurte ventilaatorite, pumpade, kompressorite jne käivitamiseks, et vältida liigset mõju elektrivõrgule. See on üks selle klassikalisemaid ja laialdasemalt kasutatavaid rakendusi.
- Pinge reguleerimine: kasutatakse tehase töökodades seadmete tööpinge lokaalseks reguleerimiseks, tagades seadmete töötamise optimaalse pingega.
(2) Toitesüsteem:
- Võrguühendus: toimib sidetrafona, mis ühendab kahte sarnase pingetasemega ülekandevõrku (nt 132kV/275kV), et tagada energia tõhus edastamine ja jaotamine.
- Süsteemi maandus: tagab neutraalpunkti maandustee.
(3) Laboratooriumi ja katsetamise valdkond:
- Reguleeritav vahelduvvoolu toiteallikas: pakub pidevalt reguleeritavat pinget eksperimentaalsetele ahelatele, mis on elektroonika- ja elektrilaborites standardvarustus.
- Seadmete testimine: kasutatakse elektriseadmete dielektriliseks testimiseks või jõudluse testimiseks erinevatel pingetel.
(4) Majapidamine ja ärivaldkond:
- Vahelduvpinge stabilisaator: Paljud majapidamises kasutatavad stabilisaatorid kasutavad ebastabiilse võrgupingega toimetulemiseks sees autotransformaatoreid (tavaliselt koputatakse ja lülitatakse automaatselt relee kaudu).
- Heliseadmed: kasutatakse pinge sobitamiseks mõnes tipptasemel{0}}helisüsteemis.
(5) Raudteetransiit:
Elektrifitseeritud raudtee toitesüsteem: tagab kiirrongidele vajaliku veojõu{0}}.
