Cálculo de um autotransformador com potência de até 1 kW
Autotransformador - um transformador elétrico, parte do enrolamento que pertence aos circuitos primário e secundário. Quando o enrolamento primário AX é alimentado pela rede elétrica CA, o fluxo magnético é induzido no núcleo, causando uma fem nele.
Na seção gx, que é o circuito secundário, é ajustada uma tensão proporcional ao número de suas voltas. A corrente secundária I2 passa pela seção ax e a corrente primária I1 passa por toda a bobina AX. Quando a carga RH está conectada a parte do enrolamento AX, as correntes I1 e I2 têm sentido oposto e, portanto, a diferença de correntes Iax = I1 — I2 passará pelo enrolamento AX. Isso permite que o AX seja enrolado com menos fio.
O autotransformador mostrado na Fig. a, — diminuindo desde W1> W2. Se a tensão de entrada for aplicada à bobina, ela aumentará porque W2 < W1. Auto transformador variável fator de transformação pode ajustar suavemente a tensão de 0 a 1,1 Uvx. Nos autotransformadores trifásicos, os enrolamentos geralmente são conectados em estrela e possuem um terminal para um ponto neutro (Fig. C).
Arroz.1 Dispositivo autotransformador: a — abaixador, b — circuito, c — trifásico
Em um autotransformador, a tensão e a corrente nos enrolamentos primário e secundário estão relacionadas pelas mesmas razões que nos transformadores, ou seja, U2 / U1 = W2 / W1 = K, onde U2 e U1 são as tensões nos enrolamentos secundário e primário; W2 e W1 — o número de voltas nos respectivos enrolamentos; K é o coeficiente de transformação.
A potência resultante no enrolamento secundário (potência do autotransformador) será P2 = Pat = U2I2.
No caso de um transformador abaixador, I = I2 — I1 ou I2 = I + I1.
Portanto, Rat = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.
Segue-se que Rath consiste em dois termos: potência Pt = U2I fornecida ao enrolamento secundário devido à conexão (magnética) do transformador entre os dois circuitos; potência Pe = U2I1 transmitida do enrolamento primário para o secundário devido à conexão elétrica simultânea entre os enrolamentos.
A potência Pt é a potência para a qual o autotransformador deve ser calculado:
para diminuir Pt = Rat (1 - K),
para aumentar Pt = Rat (1 — 1 / K).
Área da seção transversal do núcleo S = 1,2√PT.
O número de enrolamentos na tensão de 1 V, W0 = 45000 / BH, onde H é a indução magnética do núcleo; B — força de magnetização.
O número de voltas de cada um dos enrolamentos W1 = WU1; 2 = WU2.
O enrolamento do autotransformador durante a operação contínua não deve ser aquecido acima de 65 graus C. Para evitar isso, a densidade de corrente no fio não deve exceder 2 ... 2,2 A / 1 mm² de sua seção transversal.
O diâmetro do fio é calculado pela fórmula d = 0,8√Az, onde d é o diâmetro do fio do enrolamento, mm; I é a corrente na bobina correspondente, A.
A corrente consumida pelo autotransformador da rede, I1 = Rat / U1, corrente de carga I2 = Rat / U2.