Automaattinen muuntaja vs perinteinen muuntaja: ero ja vertailu

Autotransformer on sähkömuuntaja, joka käyttää yhtä käämiä sähkötehon siirtämiseen piirien välillä, ja osa käämistä toimii sekä ensiö- että toisiokääminä. Perinteinen muuntaja käyttää kahta erillistä käämiä sähkötehon siirtämiseen piirien välillä.

Keskeiset ostokset

1. Automaattimuuntajissa on yksi käämi, joka toimii sekä ensiö- että toisiokääminä, kun taas tavanomaisissa muuntajissa on erilliset ensiö- ja toisiokäämit.
2. Automaattimuuntajat ovat pienempiä ja painavampia kuin perinteiset muuntajat, joten ne soveltuvat rajoitetun tilan sovelluksiin.
3. Automaattiset muuntajat tarjoavat paremman jännitteen säädön ja paremman hyötysuhteen kuin perinteiset muuntajat, mutta niillä on pienempi eristystaso ensiö- ja toisiopiirien välillä.

Mikä on Autotransformer?

Automaattinen muuntaja on muuntaja, jolla on sama käämi kuin pää- ja toisiokäämi. Automaattisen muuntajan käämit on kytketty toisiinsa sähköisesti ja magneettisesti.

Tämä tarkoittaa, että sama käämi suorittaa automaattisen muuntajan ensisijaiset ja toissijaiset toiminnot. Tämän seurauksena automuuntajan käämeillä on sähköisen lisäksi yhteinen magneettinen liitäntä. 

Korkea- ja pienjännitejärjestelmien yhdistämiseen ei tarvita automaattimuuntajaa. Sitä käytetään aina, kun tarvitaan vähän vaihtelua. Toisin kuin muut muuntajatyypit, tässä on vain yksi käämi. Yhdessä käämikokoonpanossa on kaksi erillistä osaa. On ensisijainen käyttäjä ja toissijainen käyttäjä.

Asennusautomuuntajia käytetään, kun pääkäämin jännite on korkeampi kuin toisiokäämin jännite. Porrastettu automuuntaja on sellainen, jossa ensiökäämin jännite on pienempi kuin toisiokäämin.

Automuuntajat ovat kuuluisia hallinnastaan ​​ja kohtuuhintaisuudestaan. Niiden ensiökäämiä ei kuitenkaan ole eristetty toisiokäämistä, mikä voi olla suuri haitta. Tämä tarkoittaa, että kuorma ja käyttäjä ovat vaarassa, jos korkea jännite syöttää matalan jännitteen, koska koko jännite on ylittänyt toisioliittimen.

Mikä on perinteinen muuntaja?

Perinteinen muuntaja on kiinteä laite, joka muuntaa sähkövirran jännitteen säilyttäen samalla taajuuden. Sähkömotorinen voima indusoituu suljettu virtapiiri ympäröivän magneettikentän muutoksista johtuen käyttämällä sähkömagneettisen induktion periaatetta. Vakiomuuntajassa käämit erotetaan sähköisesti, mutta silti magneettisesti kytkettyinä.

Perinteinen muuntaja tunnetaan myös yleisesti kaksikäämimuuntajana. Ensiökäämi tekee suurimman osan työstä. Toisiokäämin on oltava kytketty kuormaan ja sen on kyettävä vastaanottamaan tuloa ensiökäämistä siirtääkseen energiaa lähteestä kuormaan. Tässä muuntajassa käytetty induktioperiaate on keskinäinen induktio.

Kaksikäämin muuntaja käyttää magneettista induktiota sähkön siirtämiseen piiristä toiseen. Useimmissa tapauksissa lähtöjännite pysyy vakaana. Kierrosten lukumäärä tavanomaisessa käämimuuntajassa on ennalta määrätty. 

Perinteisillä muuntajilla on useita haittoja. Siinä on esimerkiksi lisähäviöitä ja suuri vuotovirta. Kahden käämin kuparihäviön seurauksena se on myös vähemmän tehokas.

Ero automaattimuuntajan ja perinteisen muuntajan välillä

1. Automaattinen muuntaja käyttää itseinduktiota, koska käämiä on vain yksi, kun taas tavanomainen muuntaja käyttää keskinäistä induktiota.
2. Automaattimuuntajilla on vain yksi käämi, joka toimii sekä ensiö- että toisiopuolena. Toisaalta tavanomaisissa muuntajissa on useita käämiä.
3. Automaattiset muuntajat käyttävät vähemmän materiaalia käämiin verrattuna tavanomaisiin muuntajiin, jotka käyttävät enemmän, koska niissä on useita käämiä.
4. Mitä tulee kokoon, automuuntajat ovat yleensä pienempiä, kun taas perinteiset muuntajat ovat yleensä suurempia.
5. Automuuntajien lähtöjännite on muuttuva ja vakio tavanomaisissa muuntajissa.
6. Automaattisilla muuntajilla on pienempi impedanssi, kun taas tavanomaisilla muuntajilla on yleensä suurempi impedanssi.
7. Automuuntajia käytetään mm staattori induktiomoottoreissa, jännitteensäätimissä laboratorioissa ja rautatieasemilla jne. Toisaalta tavanomaisia ​​muuntajia käytetään lisäämään ja vähentämään jännitettä sähköverkossa.

Autotransformerin ja perinteisen muuntajan vertailu

Vertailun parametrit	säästömuuntaja	Perinteinen muuntaja
Induktioperiaate	Itseinduktio	Keskinäinen induktio
käämit	Vain yksi käämitys	Useita käämiä
Materiaali käämitykseen	Vähemmän materiaalia	Lisää materiaalia
Koko	Pieni	Suuri
Lähtöjännite	Muuttuja	Vakio
Impedanssi	Vähemmän	Korkea
Sovellukset	Jännitteensäätimet, staattorina jne.	Sähköverkoissa.

Viitteet

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5762931
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7951721

Viimeksi päivitetty: 29. heinäkuuta 2023