ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు - పరికరం, సూత్రాలు, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ల ఆపరేషన్ యొక్క ప్రయోజనం, పరికరం మరియు సూత్రం

కొన్ని సందర్భాల్లో, ఒక చిన్న పరిధిలో వోల్టేజ్ని మార్చడం అవసరం. దీన్ని చేయడానికి సులభమైన మార్గం కాదు డబుల్ వైండింగ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లుమరియు ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్స్ అని పిలువబడే సింగిల్ వైండింగ్. పరివర్తన కారకం ఐక్యత నుండి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటే, అప్పుడు ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ వైండింగ్లలో ప్రవాహాల పరిమాణం మధ్య వ్యత్యాసం తక్కువగా ఉంటుంది. మీరు రెండు కాయిల్స్ కలిపితే ఏమి జరుగుతుంది? మీరు ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ (Fig. 1) యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని పొందుతారు.

ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ప్రత్యేక ప్రయోజన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి, వాటి తక్కువ-వోల్టేజ్ వైండింగ్ అధిక-వోల్టేజ్ వైండింగ్‌లో భాగం, అంటే, ఈ వైండింగ్‌ల సర్క్యూట్‌లు అయస్కాంతం మాత్రమే కాకుండా గాల్వానిక్ కనెక్షన్ కూడా కలిగి ఉంటాయి.

ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క వైండింగ్లను చేర్చడంపై ఆధారపడి, వోల్టేజ్లో పెరుగుదల లేదా తగ్గుదల సంభవించవచ్చు.

అన్నం.1 సింగిల్-ఫేజ్ ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్స్ యొక్క పథకాలు: a-స్టెప్-డౌన్, బి-స్టెప్-అప్.

మీరు A మరియు X పాయింట్లకు ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ సోర్స్‌ని కనెక్ట్ చేస్తే, కోర్లో ఆల్టర్నేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ కనిపిస్తుంది. ప్రతి కాయిల్ మలుపులలో అదే పరిమాణంలోని EMF ప్రేరేపించబడుతుంది. సహజంగానే, a మరియు X పాయింట్‌ల మధ్య ఒక టర్న్‌కి సమానమైన EMF ఉంటుంది, ఇది పాయింట్లు a మరియు X మధ్య మూసివేసిన మలుపుల సంఖ్య.

మీరు పాయింట్లు a మరియు X వద్ద ఏదైనా లోడ్ వద్ద కాయిల్‌కు జోడించినట్లయితే, సెకండరీ కరెంట్ I2 కాయిల్‌లో కొంత భాగం గుండా వెళుతుంది మరియు పాయింట్లు a మరియు X మధ్య ఉంటుంది. అయితే ప్రాథమిక కరెంట్ I1 మలుపుల గుండా వెళుతుంది కాబట్టి, రెండు ప్రవాహాలు జ్యామితీయంగా జోడిస్తుంది మరియు ఈ ప్రవాహాల మధ్య వ్యత్యాసం ద్వారా నిర్ణయించబడిన విభాగం aX వెంట చాలా తక్కువ మొత్తంలో కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. ఇది రాగిని సేవ్ చేయడానికి చిన్న గేజ్ వైర్ నుండి వైండింగ్ యొక్క భాగాన్ని కత్తిరించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ విభాగం అన్ని మలుపులలో మెజారిటీని కలిగి ఉందని మేము పరిగణించినట్లయితే, రాగి ఆర్థిక వ్యవస్థ చాలా గుర్తించదగినది.

అందువల్ల, వైండింగ్ భాగంలో తగ్గిన కరెంట్ సెట్ చేయబడినప్పుడు, వోల్టేజ్‌ను కొద్దిగా తగ్గించడానికి లేదా పెంచడానికి ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను ఉపయోగించడం మంచిది, ఇది ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క రెండు సర్క్యూట్‌లకు సాధారణం, ఇది సన్నని తీగతో చేయడానికి మరియు ఫెర్రస్ కాని ఆదా చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. లోహాలు. అదే సమయంలో, మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ ఉత్పత్తి కోసం ఉక్కు వినియోగం తగ్గుతుంది, దీని యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

విద్యుదయస్కాంత శక్తి కన్వర్టర్లలో - ట్రాన్స్ఫార్మర్లు - ఒక కాయిల్ నుండి మరొకదానికి శక్తిని బదిలీ చేయడం అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, దీని శక్తి మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది.ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లలో, శక్తి అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా మరియు ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ వైండింగ్‌ల మధ్య విద్యుత్ కనెక్షన్ ద్వారా రెండింటినీ ప్రసారం చేస్తుంది.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ మరియు ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్

ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు రెండు వైండింగ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లతో విజయవంతంగా పోటీపడతాయి, వాటి పరివర్తన నిష్పత్తి ఐక్యత నుండి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు 1.5 కంటే ఎక్కువ — 2. పరివర్తన నిష్పత్తి 3 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు సమర్థించబడవు.

నిర్మాణాత్మకంగా, ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు ఆచరణాత్మకంగా ట్రాన్స్ఫార్మర్ల నుండి భిన్నంగా ఉండవు. మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క కోర్లలో రెండు కాయిల్స్ ఉన్నాయి. లీడ్‌లు రెండు వైండింగ్‌లు మరియు ఒక సాధారణ పాయింట్ నుండి తీసుకోబడ్డాయి.చాలా ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్ భాగాలు నిర్మాణపరంగా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ భాగాల నుండి వేరు చేయలేవు.

ప్రయోగశాల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు (LATR)

తక్కువ-వోల్టేజ్ నెట్‌వర్క్‌లలో తక్కువ-శక్తి ప్రయోగశాల వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్‌లుగా (LATRs) ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు కూడా ఉపయోగించబడతాయి. అటువంటి ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లలో, వైండింగ్ యొక్క మలుపుల వెంట స్లైడింగ్ పరిచయాన్ని తరలించడం ద్వారా వోల్టేజ్ నియంత్రణను నిర్వహిస్తారు.

ప్రయోగశాల-నియంత్రిత సింగిల్-ఫేజ్ ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు ఇన్సులేటెడ్ కాపర్ వైర్ (Fig. 2) యొక్క ఒకే పొరతో చుట్టబడిన వార్షిక ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌ను కలిగి ఉంటాయి.

ఈ వైండింగ్ నుండి అనేక స్థిరమైన ట్యాప్‌లు తయారు చేయబడ్డాయి, ఇది ఈ పరికరాలను నిర్దిష్ట స్థిరమైన పరివర్తన నిష్పత్తితో స్టెప్-డౌన్ లేదా స్టెప్-అప్ ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్స్‌గా ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. అదనంగా, కాయిల్ యొక్క ఉపరితలంపై, ఇన్సులేషన్తో శుభ్రం చేయబడి, సున్నా నుండి 250 V వరకు నిరంతరంగా సర్దుబాటు చేయగల ద్వితీయ వోల్టేజ్ని పొందేందుకు బ్రష్ లేదా రోలర్ యొక్క పరిచయం కదులుతుంది.

LATRలో ప్రక్కనే ఉన్న మలుపులు మూసివేయబడినప్పుడు, ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క కంబైన్డ్ వైండింగ్‌లో లైన్ మరియు లోడ్ కరెంట్‌లు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా మరియు వ్యతిరేక దిశలలో ఉన్నందున ఎటువంటి మలుపు మూసివేయబడదు.

ప్రయోగశాల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు 0.5 నామమాత్రపు శక్తితో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి; 1; 2; 5; 7.5 kVA.

ప్రయోగశాల-నియంత్రిత సింగిల్-ఫేజ్ ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క స్కీమాటిక్

ప్రయోగశాల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ (LATR)

మూడు-దశల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు

సింగిల్-ఫేజ్ టూ-వైండింగ్ ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లతో పాటు, త్రీ-ఫేజ్ టూ-వైండింగ్ మరియు త్రీ-ఫేజ్ త్రీ-వైండింగ్ ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.

మూడు-దశల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లలో, దశలు సాధారణంగా ఒక పాయింటెడ్ న్యూట్రల్ పాయింట్తో (Fig. 3) నక్షత్రంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. వోల్టేజీని తగ్గించాల్సిన అవసరం ఉన్నట్లయితే, విద్యుత్ శక్తి టెర్మినల్స్ A, B, Cలకు సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు టెర్మినల్స్ a, b, s నుండి ఉపసంహరించబడుతుంది మరియు వోల్టేజ్ పెరుగుదలతో - వైస్ వెర్సా. శక్తివంతమైన మోటారులను ప్రారంభించేటప్పుడు, అలాగే టెర్మినల్ వోల్టేజ్ యొక్క దశలవారీ నియంత్రణ కోసం అవి వోల్టేజ్ తగ్గింపు పరికరాలుగా ఉపయోగించబడతాయి. హీటింగ్ ఎలిమెంట్స్ విద్యుత్ ఓవెన్లు.

అన్నం. 3. తొలగించబడిన తటస్థ పాయింట్‌తో మూసివేసే దశల యొక్క స్టార్ కనెక్షన్‌తో మూడు-దశల ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క పథకం

మూడు వైండింగ్‌లతో కూడిన మూడు-దశల అధిక-వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు కూడా అధిక-వోల్టేజ్ ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి.

మూడు-దశల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు, ఒక నియమం వలె, అధిక వోల్టేజ్ వైపున ఒక తటస్థ వైర్తో ఒక నక్షత్రంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. స్టార్ కనెక్షన్ వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను అందిస్తుంది, దీని కోసం ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ ఇన్సులేషన్ రూపొందించబడింది.

ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ల ఉపయోగం శక్తి వ్యవస్థల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, శక్తి ప్రసార ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది, కానీ షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాల పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది.

ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్స్ యొక్క ప్రతికూలతలు

ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే, వైండింగ్‌లు విద్యుత్తుతో అనుసంధానించబడినందున, అధిక వోల్టేజ్ కోసం రెండు వైండింగ్‌లను ఇన్సులేట్ చేయడం అవసరం.

ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల యొక్క ముఖ్యమైన ప్రతికూలత ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ సర్క్యూట్‌ల మధ్య గాల్వానిక్ కనెక్షన్, ఇది వోల్టేజ్ 0.38 kVకి పడిపోయినప్పుడు వాటిని 6-10 kV నెట్‌వర్క్‌లలో ఫీడర్‌లుగా ఉపయోగించడానికి అనుమతించదు, ఎందుకంటే 380 V పరికరాలకు సరఫరా చేయబడుతుంది. ప్రజలు పని చేస్తారు.

ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లో వైండింగ్ల మధ్య విద్యుత్ కనెక్షన్ ఉండటం వలన బ్రేక్డౌన్ల సందర్భంలో, తక్కువ వైండింగ్కు అధిక వోల్టేజ్ వర్తించవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, కార్యాచరణ సంస్థాపన యొక్క అన్ని భాగాలు అధిక-వోల్టేజ్ భాగానికి అనుసంధానించబడతాయి, ఇది నిర్వహణ భద్రత మరియు కనెక్ట్ చేయబడిన విద్యుత్ పరికరాల యొక్క వాహక భాగాల ఇన్సులేషన్ను విచ్ఛిన్నం చేసే అవకాశం కారణంగా అనుమతించబడదు.

అధిక వోల్టేజ్ ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లు