Cara Kerja Autotransformer - Cara Membuat

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Autotransformer adalah transformator listrik yang hanya terdiri dari belitan tunggal, kontinu, tidak terisolasi, dengan terminal bersadapan di berbagai titik belitan. Bagian belitan antara tap yang sesuai dengan AC utama diterapkan dengan suplai AC utama, sedangkan tap yang tersisa digunakan untuk mendapatkan tegangan keluaran yang diinginkan, sesuai dengan rasio belitannya.

Tegangan output ini dapat berkisar dari level yang lebih tinggi dari suplai input dan lebih rendah dari input utama AC, tergantung pada rasio belitan belitan di seluruh titik tekan yang relevan.



Kata 'auto', terinspirasi dari istilah Yunani 'self' yang berhubungan dengan berfungsinya sebuah kumparan belitan soliter di seluruh transformator, tanpa melibatkan mekanisme otomatis apapun.

Dalam sebuah autotransformer, bagian yang diketuk dari belitan kontinu tunggal berfungsi sebagai belitan primer dan belitan sekunder transformator.



Perbedaan antara Transformator Otomatis dan Transformator Step-Down

Biasanya pada transformator step-down standar kita menemukan dua kumparan belitan yang benar-benar terpisah dalam bentuk belitan primer dan belitan sekunder yang diisolasi secara elektrik, tetapi secara magnetis digabungkan satu sama lain, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Di sini, rasio belitan primer dan sekunder menentukan jumlah tegangan dan transfer arus antara dua belitan melalui induksi magnet.

Artinya, jika misalkan primer memiliki jumlah lilitan 10 kali lebih banyak daripada sekunder, maka 220 V AC yang diumpankan pada primer akan menyebabkan tegangan lebih rendah 10 kali turun melintasi sekunder, sama dengan 220 V / 10 = 22 V.

Demikian pula, jika AC 22 V diterapkan ke sekunder, akan menyebabkan 220 V yang ditingkatkan untuk menghasilkan di sisi primer.

Berlawanan dengan ini, dalam transformator otomatis ada belitan kontinu tunggal yang dibagi menjadi berbagai sadapan tegangan, yang menentukan level tegangan yang berbeda di seluruh belitan, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Semua sadapan ini tidak diisolasi secara elektrik, tetapi dapat diberi energi magnetis seperti transformator standar kami, memungkinkan jumlah yang proporsional dari tegangan dan pembagian arus di seluruh bagian, tergantung pada rasio belitan di antara sadapan.

Cara Membuat Autotransformer

Sebuah autotransformer dapat dibangun menggunakan perhitungan yang sama seperti yang dilakukan untuk trafo step down normal, kecuali sisi sekunder.

Faktanya, membuat autotransformer jauh lebih mudah daripada trafo standar, karena di sini kita dapat menghilangkan belitan samping sekunder, dan menggunakan belitan kontinu primer 300 V atau 400 V.

Jadi pada dasarnya, ikuti semua langkah yang dijelaskan dalam artikel berikut, lewati saja penghitungan sisi sekunder, dan terapkan hanya penghitungan sisi 220 V utama.

Detail Berliku

Gunakan 400 V untuk volt primer, dan 1 amp untuk arus. Setelah diputar, Anda dapat memasang keran di berbagai interval belitan untuk memperoleh tegangan naik atau turun yang diinginkan.

Keuntungan dan Kerugian dari Auto-Transformer

Dalam belitan autotransformer kami biasanya memiliki minimal 3 tap yang secara elektrik diakhiri sebagai keluaran.

Karena fakta bahwa satu belitan berfungsi baik sebagai primer dan sekunder, transformator otomatis memiliki keuntungan yang lebih baik karena ukurannya yang lebih kecil, bobotnya lebih ringan, dan lebih terjangkau daripada transformator step-down konvensional belitan ganda biasa.

Namun, kerugian dari sebuah auto-tramsformer muncul dari kenyataan bahwa tidak ada keluaran belitan yang diisolasi secara elektrik dari sumber listrik AC, dan dapat menyebabkan kejutan yang mematikan ketika disentuh dalam kondisi ON yang diayun.

Di antara keuntungan lain dari autotransformer adalah reaktansi kebocorannya yang berkurang, kehilangan yang berkurang, arus eksitasi yang lebih rendah, dan peringkat VA yang ditingkatkan untuk setiap dimensi dan massal yang ada.

Aplikasi

Contoh yang baik dari aplikasi trafo otomatis adalah konverter tegangan turis, yang memungkinkan pelancong untuk menghubungkan peralatan 230 V pada sumber suplai 120 volt, atau sebaliknya.

Sebuah autotransformer yang memiliki beberapa tap keluaran dapat digunakan untuk menyesuaikan tegangan pada akhir rangkaian distribusi yang diperpanjang untuk melawan penurunan tegangan berlebih. Situasi yang sama dapat dikontrol secara otomatis melalui sirkuit switching elektronik.

Ini biasanya diimplementasikan melalui AVR atau regulator tegangan otomatis, yang secara otomatis mengalihkan berbagai keran autotransformer melalui relai atau triac, untuk mengkompensasi output sebagai respons terhadap perubahan tegangan saluran.

Bagaimana itu bekerja

Seperti dibahas di atas, sebuah autotransformer hanya menyertakan satu belitan dengan 2 terminal ujung.

Mungkin ada satu atau lebih terminal di antaranya sebagai titik tap untuk menaikkan / menurunkan tegangan di seluruh titik tap. Dalam transformator otomatis, kita menemukan bagian kumparan primer (masukan) dan sekunder (keluaran) memiliki belokan yang sama.

Bagian dari belitan yang dibagi oleh dua primer dan sekunder biasanya dikenal sebagai 'Bagian Umum'.

Sedangkan bagian dari belitan yang memanjang dari 'bagian umum' ini atau bagian yang tidak terbagi dengan primer dan sekunder biasanya disebut 'Bagian Seri'.

Tegangan suplai primer (masukan) dihubungkan melalui dua terminal yang sesuai, yang peringkat atau spesifikasinya sesuai dengan kisaran suplai masukan.

Tegangan sekunder (keluaran) diperoleh dari sepasang terminal atau keran, satu terminal tertentu di antaranya biasanya sama, baik ke terminal tegangan masukan maupun keluaran.

Dalam autotransformer, karena seluruh belitan tunggal seragam dengan spesifikasinya, maka volt per putaran juga sama di semua titik ketuk. Artinya, tegangan yang diinduksi di setiap bagian tap akan sebanding dengan jumlah putarannya.

Karena induksi magnet pada belitan dan inti, tegangan dan arus akan ditambahkan atau dikurangkan secara proporsional di seluruh belitan, tergantung pada jumlah putaran.

Misalnya, titik-titik tekan yang lebih rendah akan menunjukkan tegangan yang berkurang dan arus yang meningkat dengan mengacu pada garis pembumian bersama, sedangkan titik-titik tekan atas akan menunjukkan tegangan yang lebih tinggi dan arus yang lebih rendah sehubungan dengan garis pembumian bersama.

Keran paling atas dalam bagian seri akan menunjukkan voltase lebih tinggi dari voltase suplai input.

Namun, transfer daya input dan output akan sama. Artinya, hasil kali tegangan dan arus atau V x I akan selalu sama untuk bagian input dan output.

Bagaimana Menghitung Tegangan dan Belokan

Karena parameter tegangan, arus, dan jumlah lilitan bersifat proporsional, rumus untuk menghitung ampere, tegangan, dan jumlah lilitan diatur oleh rumus universal sederhana yang diberikan di bawah ini:

N1 / N2 = V1 / V2 = I1 / I2

Mari kita lihat contoh berikut. Penting untuk memiliki setidaknya dua parameter di tangan, untuk menentukan parameter yang tersisa saat menghitung autotramsformer.

Di sini, kami memiliki jumlah belokan dan tegangan untuk sisi primer atau input autotransformer, tetapi kami tidak mengetahui parameter pada sisi output atau sisi beban.

Sekarang, misalkan kita ingin tap N7 di sisi output menghasilkan 300 V AC, melalui input AC 220 V. Oleh karena itu, kami dapat menghitung dengan cara sederhana berikut:

N1 / N7 = V1 / V7

500 / N7 = 220/300

N7 = 500 x 300/220 = 681 putaran.

Ini berarti bahwa jika belitan N7 memiliki putaran 681, itu akan menghasilkan 300 V yang dibutuhkan, ketika input 220 V AC diterapkan.

Demikian pula jika kita ingin belitan N2 menghasilkan tegangan katakanlah 24 V, maka jumlah belitan pada bagian sadapan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama:

N1 / N2 = V1 / V2

500 / N2 = 220/24

24 x 500 = 220 x N2

N2 = 500 x 24/220 = 55 putaran

Bagaimana Menghitung Peringkat Saat Ini

Untuk menghitung nilai arus dari sisi keluaran sebuah autotransformer, kita juga harus mengetahui nilai arus dari belitan sisi 220 V. Misalkan ini adalah 2 amp, maka arus yang melintasi belitan N7 dapat dihitung menggunakan rumus daya dasar berikut:

V1 x I1 = V7 x I7

220 x 2 = 300 x I7

I7 = 220 x 2/300 = 440/300 = 1,46 amp.

Hal ini menunjukkan bahwa dalam sebuah transformator otomatis, atau semua jenis transformator, watt keluaran idealnya, hampir sama dengan watt masukan.

Cara Mengonversi Transformator Biasa menjadi Transformator Otomatis

Sebagaimana dibahas dalam paragraf sebelumnya dari artikel ini, transformator biasa dilengkapi dua belitan terpisah yang diisolasi secara elektrik, membentuk masing-masing sisi primer dan sisi sekunder.

Karena dua sisi belitan diisolasi secara elektrik, menjadi tidak mungkin untuk menghasilkan tegangan listrik AC yang ditingkatkan dan diturunkan yang disesuaikan dari transformator ini, tidak seperti autotransformer.

Namun, dengan sedikit modifikasi pada unit, trafo biasa dapat diubah menjadi sebuah autotransformer. Untuk ini, kita hanya perlu menghubungkan kabel samping primer dengan kabel samping sekunder dalam format s seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut:

Di sini, kami menemukan trafo step-down 25-0-25 V / 220 V biasa yang diubah menjadi autotransformer kecil yang praktis, cukup dengan menyambungkan kabel sekunder / primer yang relevan.

Setelah kabel digabungkan dengan cara yang ditunjukkan, autotransformer yang dimodifikasi memungkinkan pengguna untuk memperoleh listrik yang ditingkatkan 220 + 25 = 245 AC V, atau listrik yang diturunkan dari 220-25 = 195 AC V output dari kabel output yang relevan.




Sepasang: Sirkuit Inverter Sinewave Kelas-D Berikutnya: Sirkuit Variac untuk Mengontrol Motor Shunt DC Besar