Proračun autotransformatora snage do 1 kW
Autotransformator — električni transformator, čiji dio namota pripada i primarnom i sekundarnom krugu. Kada se primarni namot AX napaja iz mreže izmjenične struje, u jezgri se inducira magnetski tok, uzrokujući emf u njoj.
U dijelu gx, koji je sekundarni strujni krug, postavlja se napon proporcionalan broju njegovih zavoja. Sekundarna struja I2 prolazi kroz dionicu ax, a primarna struja I1 kroz cijeli svitak AX. Kada je opterećenje RH spojeno na dio namota AX, struje I1 i I2 imaju suprotan smjer i stoga će razlika struja Iax = I1 — I2 proći kroz namot AX. To omogućuje da se AX namota s manje žice.
Autotransformator prikazan na sl. a, — padajući od W1> W2. Ako se na zavojnicu dovede ulazni napon, on će se povećati jer je W2 < W1. Varijabilni autotransformator čimbenik transformacije može glatko prilagoditi napon od 0 do 1,1 Uvx. Kod trofaznih autotransformatora namoti su obično spojeni u zvijezdu i imaju priključak na neutralnu točku (slika C).
Riža.1 Autotransformatorski uređaj: a — silazni, b — krug, c — trofazni
U autotransformatoru su napon i struja u primarnom i sekundarnom namotu povezani istim omjerima kao u transformatorima, tj. U2 / U1 = W2 / W1 = K, gdje su U2 i U1 naponi u sekundarnom i primarnom namotu; W2 i W1 — broj zavoja u odgovarajućim namotima; K je koeficijent transformacije.
Rezultirajuća snaga u sekundarnom namotu (snaga autotransformatora) bit će P2 = Pat = U2I2.
U slučaju silaznog transformatora, I = I2 — I1 ili I2 = I + I1.
Prema tome, Rat = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.
Slijedi da se Rath sastoji od dva člana: snaga Pt = U2I predana sekundarnom namotu zbog transformatorske (magnetske) veze između dva kruga; snaga Pe = U2I1 koja se prenosi s primarnog namota na sekundar zbog istodobne električne veze između namota.
Snaga Pt je snaga za koju se mora izračunati autotransformator:
sniziti Pt = Rat (1 — K),
za povećanje Pt = Rat (1 — 1 / K).
Površina poprečnog presjeka jezgre S = 1,2√PT.
Broj namotaja pri naponu od 1 V, W0 = 45000 / BH, gdje je H magnetska indukcija jezgre; B — sila magnetiziranja.
Broj zavoja svakog od namota W1 = WU1; 2 = WU2.
Namotaj autotransformatora tijekom neprekidnog rada ne smije se zagrijavati iznad 65 stupnjeva C. Da bi se to izbjeglo, gustoća struje u žici ne smije prelaziti 2 ... 2,2 A / 1 mm² njegovog presjeka.
Promjer žice izračunava se formulom d = 0,8√Az, gdje je d promjer žice za namatanje, mm; I je struja u odgovarajućem svitku, A.
Struja koju autotransformator troši iz mreže, I1 = Rat / U1, struja opterećenja I2 = Rat / U2.