Beskrivelse
1.Kerneegenskaber for autotransformere
Sammenlignet med almindelige dobbelt-viklingstransformatorer (isolationstransformatorer) ligger den grundlæggende forskel på autotransformatorer i kredsløbsforbindelsen:
- Almindelig transformator: De primære og sekundære viklinger er fuldstændig elektrisk isolerede, og energi overføres gennem magnetisk kobling.
- Autotransformer: De primære og sekundære viklinger er elektrisk forbundet, hvor en del af energien overføres gennem magnetisk kobling og en anden del ledes direkte gennem kredsløbet.
Fordele:
Lav pris, lille størrelse, høj effektivitet: For den samme kapacitet bruger en autotransformer mindre kobbertråd og siliciumstålplader, hvilket sparer materialer, gør det lettere og opnår generelt højere effektivitet.
Bedre spændingsregulering: På grund af dens lavere impedans er spændingsudsving ved belastningsændringer mindre.
Ulemper:
Manglende elektrisk isolering: Dette er den største sikkerhedsrisiko. Da input og output er direkte forbundet i kredsløbet, hvis den fælles terminal er forbundet forkert, kan udgangen bære højspænding fra inputsiden, hvilket er ekstremt farligt.
Højere kortslutningsstrøm-: Lavere impedans fører til højere fejlstrøm i tilfælde af kortslutning.
Betydelig påvirkning fra viklingsfejl: Hvis den delte del af viklingen svigter, vil det påvirke både det primære og sekundære kredsløb samtidigt.
2.Typer af autotransformere
(1) Klassificering efter funktion og anvendelse (mest almindelige)
Dette er den mest praktiske klassificeringsmetode, direkte relateret til dens brug.
Spændings-reducerende starter (autotransformatorstarter)
Beskrivelse: Dette er en af de mest klassiske startenheder til tre-asynkrone vekselstrømsmotorer. Den tilfører en reduceret spænding til motorens statorvikling under opstart gennem en autotransformer for at reducere startstrømmen (kan normalt reduceres til 1/4 til 1/3 af den fulde-startstrøm). Når motorhastigheden nærmer sig den nominelle hastighed, ændrer en kontakt den til fuld-spændingsdrift.
Funktioner: Har normalt flere spændingsudtag (såsom 65%, 80% udtag) at vælge imellem for at balancere startmoment og startstrøm.
Spændingsregulator (Justerbar Autotransformer)
Beskrivelse: Dette er en enkelt-- eller trefaset autotransformer med en sekundær vikling, der har en glidende kontakt (kulbørste) drevet af et håndhjul eller servomotor. Ved at dreje på håndhjulet kan udgangsspændingen justeres jævnt og kontinuerligt. Meget almindelig i laboratorier.
Funktioner: Udgangsspændingen kan justeres fra 0V til lidt over indgangsspændingen (f.eks. 0-250V eller 0-430V).
Almindelige former: Ringkerne (til lille kraft) eller firkantet kerne (for større effekt).
Power Autotransformer
Beskrivelse: Bruges i højspændingssystemer til strømforsyning til at forbinde net med lignende spændingsniveauer, såsom tilslutning af 110 kV og 220 kV net eller 220 kV og 500 kV net.
Egenskaber: Ekstremt høj kapacitet (op til hundredtusindvis af kVA), en nøgleenhed i strømsystemet. Dets transformationsforhold er normalt tæt på 1:2, hvilket giver betydelige økonomiske fordele i denne applikation.
AC træktransformer
Beskrivelse: Anvendes i elektrificerede jernbaner (f.eks. høj-hastighedstog). Den ene vikling forbinder til luftledningen (højspænding), og den anden forbinder til sporet og jorden, hvilket giver forskellige spændingsniveauer til lokomotivet.
(2) Klassificering efter fase
Enfaset-autotransformator: Anvendes i enkeltfasede-strømforsyningssituationer, såsom laboratoriespændingsregulatorer, husholdningsstabilisatorer osv.
Trefaset autotransformer: Anvendes i tre-strømforsyningssystemer. Det kan være tre enkeltfasede-transformatorer kombineret eller en enkelt tre-kernestruktur. Udbredt i kraftsystemer og industriel motorstart.
(3) Klassificering efter viklingsstruktur
Enkelt-opviklingsautotransformer: Den mest almindelige type, med kun én vinding, der har tap.
Dobbelt-viklingsautotransformer: Grundlæggende baseret på en almindelig dobbelt-viklingstransformer med primære og sekundære viklinger forbundet i serie, hvilket muliggør specifikke spændingstransformationer og jordingsmetoder. Almindelig brugt i elsystemer.
(4) Klassificering efter kølemetode
Tør-Autotransformator af typen: Luftkølet, almindeligvis brugt indendørs, i laboratorier, eller hvor brandforebyggelse er påkrævet.
Olie-Nedsænket autotransformer: Vindingerne er nedsænket i isolerende olie, som giver afkøling og isolering. Høj kapacitet, hovedsagelig brugt i udendørs strømsystemer.
3.Anvendelser af autotransformere
(1) Industrielt område:
- Motorspændingsreduktionsstart: Bruges til at starte store ventilatorer, pumper, kompressorer osv., for at undgå at forårsage overdreven påvirkning af elnettet. Dette er en af dens mest klassiske og udbredte applikationer.
- Spændingsregulering: Anvendes på fabriksværksteder til lokal justering af udstyrets driftsspænding, hvilket sikrer, at enheder fungerer ved optimal spænding.
(2) Strømsystem:
- Grid Interconnection: Fungerer som en bindetransformator, der forbinder to transmissionsnetværk med lignende spændingsniveauer (såsom 132kV/275kV) for effektiv energitransmission og -distribution.
- Systemjording: Giver en neutral punktjordingssti.
(3) Laboratorie- og testområde:
- Justerbar AC-strømforsyning: Giver kontinuerligt justerbar spænding til eksperimentelle kredsløb, et standardudstyr i elektronik- og elektriske laboratorier.
- Udstyrstest: Bruges til dielektrisk test af elektrisk udstyr eller ydeevnetest ved forskellige spændinger.
(4)Husholdnings- og kommercielt område:
- AC spændingsstabilisator: Mange husholdningsstabilisatorer bruger autotransformatorer indeni (normalt tappet og koblet automatisk via et relæ) for at klare ustabil netspænding.
- Lydudstyr: Bruges til spændingstilpasning i nogle{0}}avancerede lydsystemer.
(5) Jernbanetransit:
Elektrificeret jernbanestrømforsyningssystem: Giver den nødvendige trækkraft til højhastighedstog.
