Cálculo de un autotransformador con una potencia de hasta 1 kW
Autotransformador: un transformador eléctrico, parte del devanado del cual pertenece tanto al circuito primario como al secundario. Cuando el devanado primario AX se alimenta de la red de CA, se induce un flujo magnético en el núcleo, lo que genera una fem en él.
En la sección gx, que es el circuito secundario, se establece un voltaje proporcional al número de sus vueltas. La corriente secundaria I2 pasa por la sección AX y la corriente primaria I1 pasa por toda la bobina AX. Cuando la carga RH está conectada a parte del devanado AX, las corrientes I1 e I2 tienen dirección opuesta y, por lo tanto, la diferencia de corrientes Iax = I1 — I2 pasará por el devanado AX. Esto permite enrollar el AX con menos alambre.
El autotransformador mostrado en la Fig. a, — decreciente ya que W1 > W2. Si el voltaje de entrada se aplica a la bobina, aumentará porque W2 < W1. Transformador automático variable factor de transformación puede ajustar suavemente el voltaje de 0 a 1.1 Uvx. En los autotransformadores trifásicos, los devanados suelen estar conectados en estrella y tienen un terminal a un punto neutro (Fig. C).
Arroz.1 Dispositivo autotransformador: a — reductor, b — circuito, c — trifásico
En un autotransformador, el voltaje y la corriente en los devanados primario y secundario están relacionados por las mismas relaciones que en los transformadores, es decir U2 / U1 = W2 / W1 = K, donde U2 y U1 son los voltajes en los devanados secundario y primario; W2 y W1 — el número de vueltas en los devanados respectivos; K es el coeficiente de transformación.
La potencia resultante en el devanado secundario (potencia del autotransformador) será P2 = Pat = U2I2.
En el caso de un transformador reductor, I = I2 — I1 o I2 = I + I1.
Por tanto, Rata = U2I2 = U2 (I + I1) = U2I + U2I1.
De ello se deduce que Rath consta de dos términos: potencia Pt = U2I entregada al devanado secundario debido a la conexión del transformador (magnético) entre los dos circuitos; potencia Pe = U2I1 transmitida del devanado primario al secundario debido a la conexión eléctrica simultánea entre los devanados.
La potencia Pt es la potencia para la cual se debe calcular el autotransformador:
para bajar Pt = Rata (1 — K),
para aumentar Pt = Rata (1 — 1 / K).
Área de la sección transversal del núcleo S = 1.2√PT.
El número de devanados a 1 V de voltaje, W0 = 45000 / BH, donde H es la inducción magnética del núcleo; B — fuerza de magnetización.
El número de vueltas de cada uno de los devanados W1 = WU1; 2 = UT2.
El devanado del autotransformador durante el funcionamiento continuo no debe calentarse por encima de los 65 grados C. Para evitar esto, la densidad de corriente en el cable no debe exceder los 2 ... 2,2 A / 1 mm² de su sección transversal.
El diámetro del cable se calcula mediante la fórmula d = 0,8√Az, donde d es el diámetro del cable de bobinado, mm; I es la corriente en la bobina correspondiente, A.
La corriente consumida por el autotransformador de la red, I1 = Rat / U1, corriente de carga I2 = Rat / U2.