Kuvaus
1. Autotransformersin perusominaisuudet
Tavallisiin kaksois-käämimuuntajiin (eristysmuuntajiin) verrattuna automuuntajien perustavanlaatuinen ero on piirikytkennässä:
- Tavallinen muuntaja: Ensiö- ja toisiokäämit ovat täysin sähköisesti eristettyjä, ja energia siirretään magneettikytkennän kautta.
- Automaattinen muuntaja: Ensiö- ja toisiokäämit on kytketty sähköisesti siten, että osa energiasta siirtyy magneettikytkennän kautta ja toinen osa suoraan piirin kautta.
Edut:
Alhaiset kustannukset, pieni koko, korkea hyötysuhde: Samalla kapasiteetilla automaattimuuntaja käyttää vähemmän kuparilankaa ja piiteräslevyjä, mikä säästää materiaaleja, tekee siitä kevyemmän ja saavuttaa yleensä suuremman hyötysuhteen.
Parempi jännitteen säätö: Pienemmän impedanssinsa ansiosta jännitteen vaihtelut kuormituksen muutoksissa ovat pienempiä.
Haitat:
Sähköeristyksen puute: Tämä on suurin turvallisuusriski. Koska tulo ja lähtö on kytketty suoraan piiriin, jos yhteinen liitin on johdotettu väärin, ulostulo voi kuljettaa korkeaa jännitettä tulopuolelta, mikä on erittäin vaarallista.
Korkeampi{0}}oikosulkuvirta: Pienempi impedanssi johtaa suurempaan vikavirtaan oikosulun sattuessa.
Merkittävä vaikutus käämivioista: Jos käämin yhteinen osa vioittuu, se vaikuttaa sekä ensiö- että toisiopiireihin samanaikaisesti.
2. Automuuntajien tyypit
(1) Luokittelu funktion ja sovelluksen mukaan (yleisin)
Tämä on käytännöllisin luokittelumenetelmä, joka liittyy suoraan sen käyttöön.
Jännite-Alennuskäynnistin (Autotransformer Starter)
Kuvaus: Tämä on yksi klassisimmista käynnistyslaitteista kolmivaiheisille asynkronisille AC-moottoreille. Se käyttää alennettua jännitettä moottorin staattorin käämiin käynnistyksen aikana automaattisen muuntajan kautta käynnistysvirran pienentämiseksi (yleensä se voidaan vähentää 1/4 - 1/3:een täydestä -jännitteen käynnistysvirrasta). Kun moottorin nopeus lähestyy nimellisnopeutta, kytkin vaihtaa sen täydellä-jännitteellä.
Ominaisuudet: Yleensä siinä on useita jännitehanat (kuten 65%, 80% hanat), joista valita tasapainottaakseen käynnistysmomenttia ja käynnistysvirtaa.
Jännitteensäädin (säädettävä automaattimuuntaja)
Kuvaus: Tämä on yksi{0}}- tai kolmivaiheinen-automuuntaja, jossa on toisiokäämi, jossa on liukukosketin (hiiliharja), jota käyttää käsipyörä tai servomoottori. Käsipyörää kääntämällä lähtöjännitettä voidaan säätää tasaisesti ja jatkuvasti. Hyvin yleistä laboratorioissa.
Ominaisuudet: Lähtöjännitettä voidaan säätää 0V:sta hieman tulojännitteen yläpuolelle (esim. 0-250V tai 0-430V).
Yleiset muodot: rengasydin (pienelle teholle) tai neliöydin (suuremmalle teholle).
Automaattinen tehomuuntaja
Kuvaus: Käytetään korkeajännitteisissä{0}}sähköjärjestelmissä samanlaisten jännitetasojen verkkojen yhdistämiseen, kuten 110 kV ja 220 kV verkkoihin tai 220 kV ja 500 kV verkkoihin.
Ominaisuudet: Erittäin suuri kapasiteetti (jopa satoja tuhansia kVA), avainlaite sähköjärjestelmässä. Sen muunnossuhde on yleensä lähellä 1:2, mikä tarjoaa merkittäviä taloudellisia etuja tässä sovelluksessa.
AC vetomuuntaja
Kuvaus: Käytetään sähköistetyillä rautateillä (esim. suurnopeusjunaverkossa). Yksi käämi kytkeytyy ilmajohtoon (korkea jännite) ja toinen rataan ja maahan, mikä tarjoaa veturille erilaisia jännitetasoja.
(2) Luokittelu vaiheittain
Yksi-vaiheinen automaattimuuntaja: Käytetään yksivaiheisissa-virtalähteissä, kuten laboratoriojännitesäätimissä, kotitalouksien stabilaattoreissa jne.
Kolmi-vaiheinen automaattimuuntaja: Käytetään kolmivaiheisissa-virtalähteissä. Se voi olla kolme yhdistettyä yksi-vaihemuuntajaa tai yksittäinen kolmi-vaiheinen ydinrakenne. Käytetään laajasti voimajärjestelmissä ja teollisuuden moottorien käynnistyksissä.
(3) Luokitus käämirakenteen mukaan
Yksi-käämitysautomaattimuuntaja: Yleisin tyyppi, jossa on vain yksi käämi, jossa on hanat.
Kaksois-käämin automaattimuuntaja: Perustuu pääasiassa tavalliseen kaksois-käämimuuntajaan, jossa ensiö- ja toisiokäämit on kytketty sarjaan, mikä mahdollistaa tietyt jännitemuunnokset ja maadoitusmenetelmät. Käytetään yleisesti sähköjärjestelmissä.
(4) Luokittelu jäähdytysmenetelmällä
Kuiva{0}}tyyppinen automaattimuuntaja: Ilmajäähdytteinen, käytetään yleisesti sisätiloissa, laboratorioissa tai palontorjuntaa vaativissa tiloissa.
Öljy-Upotettu automaattimuuntaja: Käämit upotetaan eristävään öljyyn, joka jäähdyttää ja eristää. Suuri kapasiteetti, käytetään pääasiassa ulkovoimajärjestelmissä.
3. Autotransformersin sovellukset
(1) Teollisuusala:
- Moottorin jännitteenalennuskäynnistys: Käytetään suurten puhaltimien, pumppujen, kompressorien jne. käynnistämiseen, jotta vältetään liiallinen vaikutus sähköverkkoon. Tämä on yksi sen klassisimmista ja laajimmin käytetyistä sovelluksista.
- Jännitteensäätö: Käytetään tehdaspajoissa laitteiden käyttöjännitteen paikalliseen säätämiseen varmistaen, että laitteet toimivat optimaalisella jännitteellä.
(2) Virtajärjestelmä:
- Verkkojen yhteenliittäminen: Toimii sidosmuuntajana, joka yhdistää kaksi siirtoverkkoa, joilla on samanlainen jännitetaso (kuten 132kV/275kV) tehokkaaseen energian siirtoon ja jakeluun.
- Järjestelmän maadoitus: Tarjoaa neutraalipisteen maadoituspolun.
(3)Laboratorio- ja testauskenttä:
- Säädettävä AC-virtalähde: Tarjoaa jatkuvasti säädettävän jännitteen kokeellisiin piireihin, vakiovarusteisiin elektroniikka- ja sähkölaboratorioissa.
- Laitteiden testaus: Käytetään sähkölaitteiden dielektriseen testaukseen tai suorituskykytestaukseen eri jännitteillä.
(4) Kotitalous ja kaupallinen ala:
- AC-jännitteen stabilisaattori: Monet kotitalouden stabilointilaitteet käyttävät sisällä olevia automaattimuuntajia (yleensä napautettuja ja kytkeytyvät automaattisesti releen kautta) selviytymään epävakaan verkkojännitteen kanssa.
- Äänilaitteet: Käytetään jännitteen sovittamiseen joissakin huippuluokan{0}}äänijärjestelmissä.
(5) Junaliikenne:
Sähköistetty rautateiden virtalähdejärjestelmä: Tarjoaa tarvittavan vetovoiman{0}}suurnopeuksille junille.
