什么是自动转换器,如何工作?

自动转换器,也称为VARIAC或DIMMERSTAT,是单个绕线变压器,具有共同的初级和次要绕组。它们中的主要和次要绕组不是电隔离的。yb体育app网站它们比正常变压器便宜,高效且具有更好的电压调节。它们在电压比小于2且绕组的电隔离度并非必不可少的情况下非常有用。yb体育app网站

注意:“自动转换器”中的“自动”一词并不指自动输出电压变化。

建造

一个自动转换器由三个部分组成:核心,绕组和移动接触 - 旋钮排列。

自动转换器的一部分

该核心由高质量的冷卷谷物方向(CRGO)硅钢制成,以最大程度地减少核心损失。核心可以层压,分裂或环形类型

绕组

如前所述,自动转换器在核心上有一个铜导体伤口,充当初级和次要的。

移动接触旋钮布置

自动转换器中存在像旋转臂一样的装饰,顶部有碳刷和顶部的旋钮。旋转旋钮时,碳刷在绕组上滑动。可以在滑动刷的帮助下获得平稳的电压控制。

三相自动转换器

在三相自动转换器的情况下,如上图所示,将三个单相自动转换器排列在另一个上方,并由单个旋钮控制。

自动转换器的工作

如前所述,在自动转换器中,单绕组可作为初级和次要。端子A和C充当输入(主要),端子E和C充当次级。E连接到滑动碳刷。

自动转换器的工作

初级和次级之间的能量转移的一部分是通过传导,其余的是通过诱导。在下面显示的示意图中,令np作为变压器芯上的总折伤,刷子被移动到点C以获得次要转弯ns。vp和vs是分别在初级和二级电流上测量的电压。我p和我s是主要和次级电流。

自动转换器的示意图

电压和电流变换比(转弯比)与两个绕组变压器相同。

点A和B之间的转弯数为np,A和C之间的转弯数为(np-ns)。由于所有转弯链接在变压器核心中的相同磁通,所以

通过将碳刷穿过绕组并改变点C的位置,可以改变“ A”的转弯比。

转弯比,一个= \ frac {v_p} {v_s} = \ frac {n_p} {n_s} = \ frac {i_s} {i_p}

变压器上部的转弯比由

\ [\ frac {v_p-v_s} {v_p} = \ frac {n_p-n_s} {n_p} =(1- \ frac {1} {a} {a})\] \]

自动转换器中的铜储蓄

铜导体有助于变压器的制造成本的更大部分。由于自动转换器的主要和次要共享相同的绕组,因此可以节省大量成本。

铜绕组的重量取决于所用导体的长度和厚度。因此,它与变压器中使用的铜转弯数成正比。

铜的重量(Cu。线的长度×Cross。Cu。

铜线的横截面面积与其可以传导的电流量成正比。

因此,铜的重量n×

铜的重量(W)自动转换器所需的与:

w(np- ns)。我p+ ns。(is- 我p

(即)Wnp。我p+ NS.Is- 2ns。我p

自np。我p= ns.is,,,,

w2(np- ns)。我p———等式(1)

现在,让我们计算铜的重量(WTW)两个绕组变压器所需的。

wTWnp。我p+ NS.Is

自np。我p= ns.is,,,,

wTW2np。我p———等式(2)

将等式(1)用等式(2),

\ [\ frac {w_a_t} {w_t_w} = \ frac {n_p -n_s} {n_p} = 1  -  \ frac {1} {a} {a} \]

这意味着,如果转弯比为2,则自动转换器所需的铜重量是两个绕组变压器所需的一半。

阅读更多变压器转弯比

申请

  • 自动转换器被广泛用于实验室,以获得实验室设备的可变交流电压。
  • 它们用于启动感应和同步电动机。

自动转换器的优点和缺点超过两个绕组变压器

优点

  • 对于相同的VA额定值,自动转换器需要更少的铜和核心材料。
  • 同样,它需要较少令人兴奋的电流,具有欧姆的损失,并且与两个绕组变压器相比更轻。
  • 与两个绕组变压器相比,自动转换器具有更高的效率和更低的泄漏阻抗。
  • 与两个绕组变压器相比,它们的电压调节更好。

缺点

  • 对于低于2的电压比,它们是优选的。
  • 在绕组的一部分中断裂,用作主要和次要的绕组将导致变压器与负载串联起作用。
  • 自动转换器不隔离初级和次级电路。因此,变压器中的任何故障都可以导致将完整的主电压应用于负载。
  • 由于阻抗较小,自动转换器中的短路电流高于两个绕组变压器中的短路。
可变自动转换器

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