자동 변압기는 권선의 다양한 지점을 가로 지르는 탭 단자가있는 단일 연속 비 절연 권선으로 만 구성된 전기 변압기입니다. 전원 AC에 해당하는 탭 사이의 권선 부분에는 전원 AC 전원이 공급되고 나머지 탭은 권선 비율에 따라 원하는 출력 전압을 얻는 데 사용됩니다.
이러한 출력 전압은 관련 탭 포인트에 걸친 권선 회전 비율에 따라 입력 전원보다 높고 입력 전원 AC보다 낮은 레벨에서 다양 할 수 있습니다.
'자동'이라는 단어는 어떤 종류의 자동 메커니즘도 포함하지 않고 전체 변압기를 가로 지르는 단일 권선 코일의 기능과 관련된 그리스어 '자기'에서 영감을 받았습니다.
자동 변압기에서 단일 연속 권선의 탭 섹션은 변압기의 1 차 권선과 2 차 권선 모두로 작동합니다.
자동 변압기와 강압 변압기의 차이점
일반적으로 모든 표준 강압 변압기에서 전기적으로 절연되어 있지만 아래에 표시된 것처럼 서로 자기 적으로 결합 된 1 차 권선과 2 차 권선의 형태로 완전히 분리 된 2 개의 권선 코일을 찾습니다.
여기에서 1 차 및 2 차 권선의 비율은 자기 유도를 통해 두 권선 사이의 전압 및 전류 전달량을 결정합니다.
즉, 1 차측이 2 차측보다 10 배 많은 턴 수를 갖는다 고 가정하면 1 차측에서 공급되는 220V AC는 2 차측에서 10 배 낮은 전압 (220V / 10 = 22V)을 발생시킵니다.
마찬가지로 2 차측에 22V AC가 적용되면 1 차측에서 220V가 생성됩니다.
이와 반대로 자동 변압기에는 아래에 표시된 것처럼 전체 권선에 걸쳐 서로 다른 전압 레벨을 결정하는 다양한 전압 태핑으로 나누어 진 단일 연속 권선이 있습니다.
이러한 모든 태핑은 전기적으로 절연되어 있지는 않지만 표준 변압기처럼 자기 적으로 에너지를 공급할 수 있으므로 태핑 사이의 권선 비율에 따라 섹션간에 비례하는 양의 전압 및 전류 공유가 가능합니다.
자동 변압기를 만드는 방법
자동 변압기는 2 차측을 제외하고 일반 강압 변압기에 대해 수행 한 것과 동일한 계산을 사용하여 구축 할 수 있습니다.
실제로 자동 변압기를 만드는 것은 표준 변압기보다 훨씬 쉽습니다. 여기서 2 차측 권선을 제거하고 단일 1 차측 300V 또는 400V 연속 권선을 사용할 수 있기 때문입니다.
따라서 기본적으로 다음 기사에서 설명하는 모든 단계를 따르고 2 차측 계산을 건너 뛰고 1 차 220V 측 계산 만 구현하십시오.
1 차 전압에는 400V를 사용하고 전류에는 1A를 사용하십시오. 감긴 후에는 원하는 승압 또는 강압 전압을 얻기 위해 권선의 다양한 간격에 탭을 부착 할 수 있습니다.
자동 변압기의 장점과 단점
자동 변압기 권선에는 일반적으로 출력으로 전기적으로 종단되는 최소 3 개의 탭이 있습니다.
단일 권선이 1 차 및 2 차로 모두 기능하기 때문에 자동 변압기는 일반적인 이중 권선 기존의 강압 변압기보다 크기가 작고 무게가 가볍고 저렴하다는 장점이 있습니다.
그러나 자동 트램 포머의 단점은 권선 출력이 AC 주전원과 전기적으로 절연되어 있지 않고 전원이 켜진 상태에서 만지면 치명적인 충격을 줄 수 있다는 사실에서 발생합니다.
자동 변압기의 다른 장점으로는 누설 리액턴스 감소, 손실 감소, 여기 전류 감소, 기존 치수 및 벌크에 대한 VA 등급 향상 등이 있습니다.
신청
자동 변압기 애플리케이션의 좋은 예는 여행자 용 전압 변환기로, 여행자가 120V 전원 또는 그 반대에 230V 기기를 연결할 수 있도록합니다.
여러 개의 출력 탭이있는 자동 변압기를 사용하여 확장 된 분배 회로의 끝에서 전압을 조정하여 잉여 전압 강하에 대응할 수 있습니다. 동일한 상황이 전자 스위칭 회로를 통해 자동으로 제어 될 수 있습니다.
이것은 일반적으로 AVR 또는 자동 전압 조정기를 통해 구현되며, 릴레이 또는 트라이 액을 통해 자동 변압기의 다양한 탭을 자동으로 전환하여 라인 전압의 변화에 따라 출력을 보상합니다.
작동 원리
위에서 설명한 것처럼 자동 변압기에는 2 개의 끝 단자가있는 권선이 하나만 포함됩니다.
탭 포인트에 걸쳐 스텝 업 / 다운 전압을 얻기위한 탭 포인트로서 그 사이에 하나 이상의 터미널이있을 수 있습니다. 자동 변압기에서 코일의 1 차 (입력) 및 2 차 (출력) 섹션은 공통된 턴을 가지고 있음을 발견합니다.
이것은 두 개의 1 차 및 2 차가 공유하는 권선 부분을 일반적으로 '공통 섹션'이라고합니다.
반면,이 '공통 섹션'또는 1 차 및 2 차를 공유하지 않는 섹션에서 멀어지는 권선 부분은 일반적으로 '시리즈 섹션'으로 알려져 있습니다.
1 차 (입력) 공급 전압은 정격 또는 사양이 입력 공급 범위와 일치하는 두 개의 적절한 단자에 연결됩니다.
2 차 (출력) 전압은 한 쌍의 단자 또는 탭에서 얻습니다.이 중 하나의 특정 단자는 일반적으로 입력 및 출력 전압 단자 모두에 공통입니다.
자동 변압기에서 전체 단일 권선이 사양과 동일하기 때문에 회 전당 볼트 모든 탭 포인트에서 동일합니다. 즉, 각 탭 섹션에서 유도되는 전압은 회전 수에 비례합니다.
권선과 코어의 자기 유도로 인해 권선 수에 따라 전압과 전류가 비례 적으로 더해 지거나 뺍니다.
예를 들어, 하단 탭 포인트는 공통 접지선을 기준으로 전압이 감소하고 전류가 증가한 반면, 상단 탭 포인트는 공통 접지선에 대해 전압이 높고 전류가 낮습니다.
시리즈 섹션의 맨 위 탭에는 입력 공급 전압보다 높은 전압이 표시됩니다.
그러나 입력 및 출력 전력 전송은 동일합니다. 즉, 전압과 전류 또는 V x I의 곱은 입력 및 출력 섹션에서 항상 동일합니다.
전압 및 턴을 계산하는 방법
매개 변수 전압, 전류 및 회전 수는 본질적으로 비례하므로 암페어, 전압 및 회전 수를 계산하는 공식은 아래에 제공된 간단한 범용 공식에 의해 관리됩니다.
N1 / N2 = V1 / V2 = I1 / I2
다음 예를 살펴 보겠습니다. autotramsformer를 계산하는 동안 나머지 매개 변수를 결정하려면 최소한 두 개의 매개 변수를 가지고 있어야합니다.
여기에는 자동 변압기의 1 차측 또는 입력측에 대한 권선 수와 전압이 있지만 출력측 또는 부하측의 매개 변수를 알 수 없습니다.
이제 출력 측의 N7 탭이 220V 입력 AC를 통해 300V AC를 생성하기를 원한다고 가정합니다. 따라서 다음과 같은 간단한 방식으로 계산할 수 있습니다.
N1 / N7 = V1 / V7
500 / N7 = 220/300
N7 = 500 x 300/220 = 681 턴.
이는 N7 권선이 681 회 회전하면 220V AC 입력이 적용될 때 필요한 300V를 생성한다는 것을 의미합니다.
마찬가지로 권선 N2가 24V라는 전압을 생성하도록하려면이 탭핑 섹션의 턴 수를 동일한 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
N1 / N2 = V1 / V2
500 / N2 = 220/24
24 x 500 = 220 x N2
N2 = 500 x 24/220 = 55 턴
현재 등급을 계산하는 방법
자동 변압기 출력 측의 정격 전류를 계산하려면 220V 측 권선의 정격 전류를 알아야합니다. 이것이 2A라고 가정하면 N7 권선의 전류는 다음 기본 전력 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
V1 x I1 = V7 x I7
220 x 2 = 300 x I7
I7 = 220 x 2/300 = 440/300 = 1.46 암페어.
이것은 자동 변압기 또는 모든 유형의 변압기에서 출력 와트가 이상적으로 입력 와트와 거의 동일하다는 것을 보여줍니다.
일반 변압기를 자동 변압기로 변환하는 방법
이 기사의 이전 단락에서 설명했듯이 일반 변압기는 전기적으로 절연 된 두 개의 개별 권선을 통합하여 각각의 1 차측과 2 차측을 형성합니다.
두 권선 측면이 전기적으로 절연되어 있기 때문에 자동 변압기와 달리 이러한 변압기에서 맞춤형 승압 및 강압 AC 주 전압을 생성하는 것이 불가능합니다.
그러나 장치를 약간 수정하면 일반 변압기가 자동 변압기로 변환 될 수 있습니다. 이를 위해 다음 다이어그램과 같이 s 형식으로 1 차측 와이어를 2 차측 와이어와 상호 연결하면됩니다.
여기에서 일반적인 25-0-25V / 220V 강압 변압기가 관련 2 차 / 일차 전선을 연결하기 만하면 편리한 소형 자동 변압기로 변환됩니다.
와이어가 표시된 방식으로 연결되면 수정 된 자동 변압기를 통해 사용자는 관련 출력 와이어에서 220-25 = 195 AC V 출력의 스텝 업된 전원 220 + 25 = 245 AC V 또는 스텝 다운 된 전원을 얻을 수 있습니다.
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