Qu'est-ce qu'un transformateur automatique: la construction et son fonctionnement

Essayez Notre Instrument Pour Éliminer Les Problèmes





Comme nous savons qu'un transformateur comprend deux enroulements et la fonction principale de ces enroulements est de changer le niveau de tension au niveau souhaité. Le transformateur à deux enroulements comprend deux bobines magnétiques couplées séparément sans connexion électrique entre elles. Dans cet article, nous discuterons du transformateur qui modifie le niveau de tension via une seule bobine. Puisque le niveau de tension peut également être converti par une seule bobine tout à fait efficacement en utilisant un autotransformateur. Ainsi, nous pouvons abaisser le niveau de tension de 400 V à 200 grâce à un transformateur à une seule bobine avec des enregistrements appropriés. Cet article présente un aperçu de ce qu'est un Auto Transformer, de la construction avec fonctionnement et de ses applications.

Qu'est-ce qu'un transformateur automatique?

Définition: À transformateur qui a un seul enroulement est connu comme un transformateur automatique. Le terme «auto» est tiré d'un mot grec et le sens de celui-ci est que le single coil fonctionne seul. Le principe de fonctionnement de l'autotransformateur est similaire à celui d'un transformateur à 2 enroulements, mais la seule différence est que les parties de l'enroulement unique de ce transformateur fonctionneront des deux côtés des enroulements comme le primaire et le secondaire. Dans un transformateur normal, il comprend deux enroulements séparés qui ne sont pas liés les uns aux autres. Le schéma de l'autotransformateur est illustré ci-dessous.




Auto-Transformer

auto-transformer

Les autotransformateurs sont plus légers, plus petits et moins chers que les autres transformateurs, mais ils ne fourniront pas d'isolation électrique entre deux enroulements.



Construction de transformateur automatique

On sait que le transformateur comprend deux enroulements à savoir primaire et secondaire qui sont connectés magnétiquement mais isolés électriquement. Mais dans l'autotransformateur, un seul enroulement est utilisé comme les deux enroulements

Il existe deux types d'autotransformateurs basés sur la construction. Dans un type de transformateur, il y a un enroulement continu avec les prises sorties à des points appropriés déterminés par la tension secondaire souhaitée. Cependant, dans un autre type d'autotransformateur, il existe deux bobines distinctes ou plus qui sont connectées électriquement pour former un enroulement continu. La construction de l'autotransformateur est illustrée dans la figure ci-dessous.

Construction d

construction d'auto-transformateur

L'enroulement primaire AB à partir duquel une prise en «C» est prélevée, de sorte que CB joue le rôle d'enroulement secondaire. La tension d'alimentation est appliquée sur AB et la charge est connectée sur CB. Ici, le taraudage peut être fixe ou variable. Lorsqu'une tension alternative V1 est appliquée aux bornes de AB, un flux alternatif est établi dans le noyau, en conséquence, une force électromotrice E1 est induite dans l'enroulement AB. Une partie de cette force électromotrice induite est prélevée dans le circuit secondaire.


Dans le diagramme ci-dessus, l’enroulement est représenté par «AB» tandis que le nombre total de spires «N1» est considéré comme l’enroulement primaire. Dans l'enroulement ci-dessus, à partir du point «C», il est prélevé ainsi que la section «BC» peut être considérée comme un enroulement secondaire. Supposons que le nombre de tours parmi les points B&C soit «N2». Si la tension «V1» est appliquée aux bornes de l’enroulement CA, alors la tension pour chaque tour dans l’enroulement sera V1 / N1.

Par conséquent, la tension à travers la section BC de l'enroulement sera (V1 / N1) * N2

D'après la construction ci-dessus, la tension de cet enroulement BC est «V2»

Par conséquent (V1 / N1) * N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K

Lorsque la section BC dans l'enroulement AB peut être considérée comme secondaire. Donc «K» est la valeur constante, ce n’est rien d’autre que le rapport de tension ou de tours dans le transformateur.

Chaque fois que la charge est connectée entre les bornes BC, alors le courant de charge comme «I2» commence à circuler. Le flux de courant dans l’enroulement secondaire sera la principale différence des courants «I1 et I2».

Économies de cuivre

Dans l'autotransformateur, les économies de cuivre par rapport aux transformateurs conventionnels à deux enroulements peuvent être discutées. Dans l'enroulement ci-dessus, le poids du cuivre dépend principalement de sa longueur ainsi que de la section transversale.

Là encore, la longueur du conducteur dans l’enroulement peut être proportionnelle au non. de spires ainsi que des changements de section transversale avec le courant nominal. Ainsi, le poids du cuivre dans l'enroulement peut être directement proportionnel au produit de non. de tours et courant nominal de l'enroulement.

Ainsi, le poids du cuivre dans la section AC est proportionnel à I1 (N1-N2). De même, le poids du cuivre dans la section BC est proportionnel à N2 (I2-I1).

Par conséquent, tout le poids du cuivre dans l'enroulement de ce transformateur est proportionnel à,

= I1 (N1-N2) + N2 (I2-I1)

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

Nous savons que N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

= 2I1N1-2I1N2 = 2 (I1N1-I1N2)

De cette façon, il est prouvé, alors le poids du cuivre dans deux transformateurs d'enroulement peut être proportionnel à N1I1-N2I2

Puisque dans un transformateur, N1I1 = N2I2

2N1I1 (Puisque dans un transformateur N1I1 = N2I2)

En autotransformateur, supposons les poids de cuivre comme Wa & Wtw ainsi que deux enroulements respectivement,

Ainsi, Wa / Wtw = 2 (N1I1-N2I1) / 2N1I1

= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1

= 1-N2 / N1 = 1-K

Par conséquent, Wa = Wtw (1-K) = Wtw-k Wtw

Ainsi, l'économie de cuivre dans le transformateur lorsque nous avons évalué avec deux transformateurs d'enroulement est

Poids - Wa = k Wtw

Ce transformateur utilise simplement un enroulement unique pour chaque phase contre deux enroulements particulièrement séparés dans un transformateur conventionnel.

Avantages du transformateur automatique

Les avantages sont

  • Il utilise un enroulement unique, donc ceux-ci sont plus petits et rentables.
  • Ces transformateurs sont plus efficaces
  • Il a besoin de courants d'excitation moindres pour comparer avec les transformateurs de type conventionnels.
  • Dans ces transformateurs, la tension peut être modifiée facilement et en douceur
  • Réglementation améliorée
  • Moins de pertes
  • Il a besoin de moins de cuivre
  • L'efficacité est élevée en raison des faibles pertes en ohmique et au cœur. Ces pertes se produiront en raison de la réduction du matériau du transformateur.

Inconvénients de l'Auto Transformer

Les inconvénients sont

  • Dans ce transformateur, l'enroulement secondaire ne peut pas être isolé du primaire.
  • Il est applicable dans les zones restreintes où une petite différence entre la tension o / p et la tension i / p est nécessaire.
  • Ce transformateur n'est pas utilisé pour interconnecter des systèmes tels que la haute tension et la basse tension.
  • Le flux de fuite est faible entre les deux enroulements, donc l'impédance sera inférieure.
  • Si l'enroulement du transformateur se casse, le transformateur ne fonctionnera pas, puis la pleine tension primaire apparaîtra à travers le o / p.
  • Cela peut être dangereux pour la charge lorsque nous utilisons un autotransformateur comme un transformateur abaisseur. Donc, ce transformateur n'est utilisé que pour faire de petits changements dans la tension o / p.

Applications du transformateur automatique

Les applications sont

  • Il augmente la chute de tension du câble de distribution
  • Il est utilisé comme un Régulateur de tension
  • Il est utilisé dans l'audio, la distribution, puissance de transmission et chemins de fer
  • L'autotransformateur à plusieurs prises est utilisé pour démarrer le moteurs comme l'induction ainsi que synchrone.
  • Il est utilisé dans les laboratoires pour obtenir une tension variable en continu.
  • Il est utilisé comme des transformateurs de régulation dans stabilisateurs de tension .
  • Il augmente la tension dans les départs AC
  • Il est applicable dans les centres de test électroniques partout où des tensions changeantes fréquemment sont nécessaires.
  • Il est utilisé là où des tensions élevées sont nécessaires comme des boosters ou amplificateurs
  • Il est utilisé dans les appareils audio tels que les haut-parleurs pour correspondre à l'impédance et pour ajuster l'appareil pour une alimentation en tension continue.
  • Il est utilisé dans les centrales électriques où la tension doit diminuer et augmenter pour égaler la tension à l'extrémité de réception qui est nécessaire pour l'appareil.

FAQ

1). Quelle est la fonction de l'autotransformateur?

Ce transformateur est utilisé pour contrôler la tension dans la ligne de transmission et change également les tensions une fois que le rapport du primaire au secondaire est proche de l'unité.

2). Pourquoi l'autotransformateur n'est pas utilisé comme transformateur de distribution?

Parce qu'il ne donne pas d'électricité isolement parmi ses enroulements comme le fait un transformateur normal.

3). Quel est le rôle d'un autotransformateur dans une sous-station?

L'autotransformateur est fréquemment utilisé dans sous-stations pour augmenter ou réduire la tension partout où le rapport haute tension / basse tension est petit.

Ainsi, il s'agit de un aperçu d'un autotransformateur , construction, fonctionnement, avantages, inconvénients et applications. Voici une question pour vous, quelle est la principale différence entre l'autotransformateur et le transformateur de puissance?