بررسی اتوترانس یا ترانسفورماتور صرفه ای


در این مطلب قصد داریم شما را با اتوترانس یا همان ترانسفورماتور صرفه ای آشنا سازیم.همانطور که می دانید ، در ترانسفورماتور هاي معمولي سيم پيچهاي اوليه و ثانويه به طور مغناطيسي با هم كوپل شده اند و بين آنها اتصال الكتريكي وجود ندارد، حال اگر سيم پيچ ها را به طور الكتريكي نيز به هم وصل كنيم در اينصورت توانايي ترانس از نظر توان افزايش مي يابد.

در اين حالت مقداري توان از طريق كوپلاژ مغناطيسي و مقداري به خاطر اتصال الكتريكي اوليه و ثانويه انتقال مي يابد، لذا راندمان آن بهتر شده و اقتصادي تر خواهد بود . يعني در مقايسه با ترانسفورماتور دو سيم پيچه معمولي با خروجي يكسان ، يك اتوترانس راندمان بالاتر ولي اندازه كوچكتر دارد . علاوه بر اين رگولاسيون ولتاژ آن نيز بهتر است .اتوترانس بر خلاف ترانس معمولي فقط يك سيم پيچ دارد و قسمتي از اين سيم پيچ بين اوليه و ثانويه مشترك است .هم چنین اتوترانس مي تواند به صورت افزاينده يا كاهنده باشد.

شکل زیر را در نظر بگیرید :

اتوترانس

پس در اتوترانس سيم‌پيچ فشار ضعيف وجود ندارد و فقط يك سيم‌پيچ دارد كه از دو قسمت 1- سری ( غير مشترك) ، 2-موازی (مشترك) تشكيل مي‌شود.در شكل‌ فوق سيم‌پيچ بين c , b سيم‌پيچ مشترك ( موازي ) و سيم‌پيچ بين b , a سيم‌پيچ سري است.

نكته : از اتوترانس اكثراً در مواردي كه ضريب تبديل نزديك يك است استفاده مي‌شود، بنابراين روابط آن مشابه ترانس معمولي است:

فرمول های اتوترانس

در اين رابطه VL ولتاژ فشار ضعيف ( كوچكتر ) و VH ولتاژ فشار قوي ( بزرگتر ) مي‌باشد و Nc تعداد دور سيم‌پيچ مشترك و NSE تعداد دور سيم‌پيچ سري است.

نكته : در اتوترانسفورماتور تمام تواني كه از اوليه به ثانويه منتقل مي‌شود از سيم‌پيچ‌هايش نمي‌گذرد، در نتيجه اگر يك ترانسفورماتور معمولي را به صورت اتوترانس متصل كنيم مي‌تواند بسيار بيشتر از توان نامي‌اش عبور دهد.

مزاياي اتوترانسفورماتور نسبت به ترانس معمولي عبارتند از :

1-تلفات ترانسفورماتور كمتر است، بنابراين راندمان آن بيشتر است.

2- راكتانسهاي نشتي اتوترانسفورماتور كمتر است.

3- توان ظاهري اتوترانسفورماتور نسبت به ترانسفورماتور معمولي بيشتر است.

4- اگر در خروجي از انشعاب لغزان استفاده شود ولتاژ متغير ac خواهيم داشت يعني مي‌توان نسبت تبديلي متغير به دست آورد پس مي‌توان توسط آن بارهاي مختلفي را تغذيه كرد.

5- در اتوترانس به دليل كم بودن تعداد دورها در نتيجه كم بودن مس مصرف شده ، قاب هسته كوچك بوده و وزن، حجم و قيمت كمتري دارد.

نكته 1 : در ترانسها اندازه‌هاي هسته آهني بر مبناي توان انتقالي توسط هسته محاسبه مي‌شود. چون در ترانسفورماتور توان انتقالي هسته كم است، لذا هسته آهني كوچك شده و در مصرف آهن صرفه‌جويي مي‌شودو با كم شدن آهن تلفات آهني هم كمتر مي‌شود.

نكته 2 : چون در اتوترانس ( كاهنده) جريان سيم پيچ مشترك IC=I2-I1 است لذا جريان كمي از آن عبور مي‌كند و مي‌توان قطر اين سيم‌پيچ را كم انتخاب كرد لذا در مصرف مس صرفه‌جويي مي‌شود و تلفات مسي هم كمتر مي‌شود و به دلايل بالا تلفات آهني و مسي اتوترانسها كمتر بوده و راندمان آنها بالاست.

توجه : دليل مزيت سوم اتوترانس (توان ظاهري بيشتر نسبت به ترانس معمولي ) چنين است:

در اتوترانس سطح مقطع هسته نسبت به ترانس مشابه فرقي نمي‌كند اما فضاي اشغال شده به وسيله سيم‌پيچ ثانويه در اختيار اوليه قرار مي‌گيرد ، لذا سطح مقطع سيم‌پيچ اوليه مي‌تواند بزرگتر شده و از آن جريان بيشتري عبور كند و در نتيجه ظرفيت V.I ( توان ظاهري ) آن بيشتر از ترانسي با ابعاد مشابه خواهد بود.

معايب اتوترانس عبارتند از :

1-ايزوله ( عايق ) نبودن سيم‌ پيچ‌هاي اوليه و ثانويه از نظر الكتريكي ، چون بين آنها اتصال الكتريكي وجود دارد.

2- به دليل كاهش امپدانس نسبت به ترانسفورماتور معمولي داراي جريان اتصال كوتاه بيشتر مي‌باشد.

از كاربرهاي اتوترانس مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:

1-براي تبديل سطوح ولتاژ نسبتاً نزديك به هم.

2- به عنوان ترانسفورماتور متغير ( براي اين كار در اتوترانس‌هاي كوچك سرك فشار ضعيف متغير ساخته مي‌شود).

3-در شبكه‌هاي فشار قوي براي تنظيم ولتاژ( افزايش ولتاژ سيستمهاي سه‌فاز يا تصحيح افت ولتاژ)

4- داشتن ولتاژ مناسب جهت تغذيه سيم‌بندي كوره‌هاي الكتريكي.

5- كاربرد مهم آن به صورت سه‌ فازه در راه‌اندازي موتورهاي القايي و موتورهاي سنكرون .

6- ارتباط خطوط انتقال به هم ( مثلاً KV 230 به KV 400)‌.

۲ دیدگاه در “بررسی اتوترانس یا ترانسفورماتور صرفه ای”

  1. Mohammad bashir گفت:

    واقعا این سایت عالی است

    تشکر از خدمت گذاری شما

ارسال نظر برای این مطلب

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.