私たちが知っているように、変圧器には2つ含まれています巻線これらの巻線の主な機能は、電圧レベルを目的のレベルに変更することです。 2巻線変圧器には、電気的に接続されていない2つの別々に結合された磁気コイルが含まれています。この記事では、単一のコイルを介して電圧レベルを変更するトランスについて説明します。電圧レベルも変換できるのでシングルコイルオートトランスを非常に効果的に使用します。したがって、適切なテーピングを備えたシングルコイルトランスを介して、電圧レベルを400Vから200に下げることができます。この記事では、オートトランスとは何か、動作する構造とそのアプリケーションの概要について説明します。

オートトランスとは何ですか？

定義： に変成器単一の巻線を持つものは、オートトランスとして知られています。「自動」という用語はギリシャ語から取られており、これの意味はシングルコイルが単独で機能することです。単巻変圧器の動作原理は2巻線変圧器に似ていますが、唯一の違いは、この変圧器の単一巻線の部分が一次および二次のように巻線の両側で動作することです。通常のトランスでは、互いに同盟していない2つの別々の巻線が含まれています。オートトランスの図を以下に示します。

自己変革

“図に示すように、ネットワークには現在1つのスイッチがあります ”

オートトランスは、他のトランスに比べて軽量、小型、安価ですが、2つの巻線間の電気的絶縁は提供されません。

オートトランス構造

変圧器には、磁気的に接続されているが電気的に絶縁されている一次巻線と二次巻線の2つの巻線が含まれていることがわかっています。しかし、単巻変圧器では、両方の巻線のように単一の巻線が使用されます

構造に基づくオートトランスには2つのタイプがあります。あるタイプの変圧器では、希望する二次電圧によって決定される便利なポイントでタップが引き出される連続巻線があります。ただし、別のタイプの単巻変圧器では、電気的に接続されて連続巻線を形成する2つ以上の別個のコイルがあります。オートトランスの構造を下図に示します。

自動変圧器-建設

CBが二次巻線として機能するように、「C」でのタッピングが行われる一次巻線AB。供給電圧はABの両端に印加され、負荷はCBの両端に接続されます。ここで、タッピングは固定または可変である可能性があります。 ABの両端にAC電圧V1が印加されると、コアに交流磁束が発生し、その結果、起電力E1が巻線ABに誘導されます。この誘導起電力の一部は二次回路に取り込まれます。

上の図では、巻線は「AB」として表されていますが、総巻数「N1」は一次巻線と見なされています。上記の巻線では、「C」ポイントからタップされ、「BC」セクションは二次巻線のように見なすことができます。ポイントB＆C間のターン数が「N2」であると仮定します。巻線ACの両端に電圧「V1」が印加されると、巻線内の各ターンの電圧はV1 / N1になります。

したがって、巻線のBCセクションの両端の電圧は次のようになります。 （V1 / N1）* N2

上記の構造から、このBC巻線の電圧は「V2」です。

したがって、 （V1 / N1）* N2 = V2

V2 / V1 = N2 / N1 = K

AB巻線のBCセクションが2次と見なすことができる場合。したがって、「K」は定数値であり、トランスの電圧または巻数の比率に他なりません。

負荷がBC端子間に接続されると、「I2」のような負荷電流が流れ始めます。二次巻線内の電流の流れは、電流「I1＆I2」の主な違いになります。

銅の節約

単巻変圧器では、従来の2巻線変圧器と比較した銅の節約について説明できます。上記の巻線では、銅の重量は主にその長さと断面積に依存します。

この場合も、巻線内の導体の長さは、番号に比例する可能性があります。定格電流により、巻数や断面積が変化します。したがって、巻線内の銅の重量は、noの積に正比例する可能性があります。巻線の巻数と定格電流。

したがって、ACセクション内の銅の重量はI1（N1-N2）に比例します。同様に、BCセクション内の銅の重量はN2（I2-I1）に比例します。

したがって、このトランスの巻線内の銅全体の重量は、に比例します。

= I1（N1-N2）+ N2（I2-I1）

= I1N1-I1N2 + I2N2-N2I1

= I1N1 + I2N2-2I1N2

私達はことを知っています N1I1 = N2I2

= I1N1 + I1N1-2I1N2

= 2I1N1-2I1N2 = 2（I1N1-I1N2）

このようにして、2つの巻線トランス内の銅の重量がN1I1-N2I2に比例することが証明されます。

トランスなので、N1I1 = N2I2

2N1I1（トランスではN1I1 = N2I2なので）

“テスラコイルとは ”

単巻変圧器では、WaやWtwのような銅の重量と、それぞれ2つの巻線を想定します。

したがって、 Wa/Wtw = 2 (N1I1-N2I1)/2N1I1

= N1I1-N2I1 / 2N1I1 = 1-N2I1 / N1I1

= 1-N2 / N1 = 1-K

したがって、 Wa = Wtw（1-K）= Wtw-k Wtw

したがって、2つの巻線トランスで評価した場合のトランス内の銅の節約は

Wtw- Wa = k Wtw

このトランスは、従来のトランス内の2つの特に別個の巻線とは対照的に、各相に単純に単一の巻線を使用します。

オートトランスの利点

利点は

単巻を使用しているため、これらはより小さく、費用効果が高いです。
これらの変圧器はより効率的です
従来型のトランスに比べて必要な励起電流が少なくて済みます。
これらの変圧器では、電圧を簡単かつスムーズに変更できます
強化された規制
損失が少ない
必要な銅が少なくて済みます
オーミックとコアの損失が少ないため、効率が高くなります。これらの損失は、変圧器の材料が減少するために発生します。

オートトランスのデメリット

短所は

このトランスでは、二次巻線を一次巻線から絶縁することはできません。
これは、o / p電圧とi / p電圧のわずかな差が必要な制限区域に適用できます。
この変圧器は、高電圧や低電圧などの相互接続システムには使用されません。
2つの巻線間で漏れ磁束が小さいため、インピーダンスは低くなります。
変圧器の巻線が破損すると、変圧器は機能しなくなり、o / pの両端に完全な一次電圧が表示されます。
降圧変圧器のような単巻変圧器を使用している間は、負荷に危険を及ぼす可能性があります。したがって、このトランスは、o / p電圧内で小さな変更を行うためにのみ使用されます。