Тавсифи мухтасари автотрансформатор

 

 

Автотрансформатор аз трансформатори анъанавии ду-бо он фарқ мекунад, ки он як печи ягонаи доимӣ дорад, ки ҳам ҳамчун як печи аввалӣ ва ҳам дуюмдараҷа амал мекунад. Ин ба формулаҳои ҳисобкунии беназир ва фоиданок оварда мерасонад.

Биёед аломатҳоро муайян кунем:

: Шиддати ибтидоӣ ва ҷараён

: Шиддати дуввум ва ҷараён

N₁: Шумораи умумии гардишҳо дар печи аввалия

N₂: Шумораи гардишҳо дар печи дуюмдараҷа (ки қисми N₁ аст)

a: Таносуби гардишҳо

: Қувваи индуксияи электромагнитӣ (Иқтидори печондан)

: Қувваи зоҳирии вуруд/баромад (иқтидори интиқол)

 

Категория	Формула	Тавсифи
Таносуби гардишҳо		Ҳамон таърифи трансформатори стандартӣ
Муносибати шиддат		Шиддати баромад ба таносуби баръакс мутаносиб аст
Муносибати ҷорӣ		Ҷараёни баромад мустақиман ба таносуб мутаносиб аст
Иқтидори баромад		Қувваи умумии интиқоли трансформатор
Иқтидори электромагнитӣ		Қуввае, ки андозаи физикии трансформаторро муайян мекунад
Фоидаи иқтидор		Формула асосӣ: Фоида аз ҳама зиёдтар аст, вақте ки a ба 1 наздик аст

 

 

 

 

 

Афзалиятҳои автотрансформатор

1.Самаранокии баланд, Талафоти кам

• Сабаб:Азбаски як қисми печ барои ҳарду ҷониб умумӣ аст, ҷараён дар қисми умумӣ аз ҷараёни сарборӣ барои як гузариши қувва камтар аст. Ин талафоти мисро (талафоти I²R) ба таври назаррас коҳиш медиҳад.
• Натиҷа:Самаранокӣ одатан нисбат ба трансформатори эквиваленти ду- баландтар аст, хусусан вақте ки таносуби гардишҳо (K) ба 1 наздик аст (масалан, аз 230В то 115В).

2. Арзиши камтар, андозаи хурдтар ва вазни сабуктар

• Сабаб:Он печи алоҳидаи дуюмдараҷаро бо истифода аз маводи камтар гузаронанда (мис/алюминий) ва маводи камтари аслӣ (пӯлоди кремний) нест мекунад.
• Натиҷа:Барои як иқтидори номиналӣ, автотрансформатор нисбат ба трансформатори ду печдор камтар, хурдтар ва сабуктар аст. Ин интиқол ва насбро осонтар ва арзонтар мекунад.

3. Имконияти аълои танзими шиддат

• Сабаб:Бо таъмин кардани кранҳои сершумор ё контакти лағжиш (чӯтка) дар қад-қади печ, шиддати баромадро ба осонӣ ва пайваста танзим кардан мумкин аст.
• Ариза:Ин принсипи кори як трансформатори маъмулии "вариак" ё тағирёбанда мебошад, ки дар лабораторияҳо ва барномаҳое васеъ истифода мешавад, ки назорати дақиқи шиддатро талаб мекунанд.

4. Муқовимати ноқилҳои кӯтоҳ- ва танзими беҳтари шиддат

• Сабаб:Аввалин ва дуюмдараҷа ҳам ба таври электрикӣ ва ҳам ба таври магнитӣ пайваст карда мешаванд, ки дар натиҷа реактивии ихроҷ нисбат ба трансформатори ду-паст камтар мешавад.
• Натиҷа:Шиддати баромад дар шароити гуногуни сарборӣ устувортар боқӣ мемонад, ки боиси танзими олии шиддат мегардад.

 

Камбудихои автотрансформатор

1. Набудани изолятсияи барқ ​​(камбуди аз ҳама муҳим)

• Сабаб:Тарафҳои ибтидоӣ ва дуюмдараҷа ба таври мустақим ба таври электрикӣ пайваст карда мешаванд, баръакси изолятсияи магнитӣ, ки аз ҷониби трансформатори ду- печонида шудааст.
• Хавфҳо:

Норасоие дар тарафи баландшиддат (масалан, шиддати баланд-) метавонад бевосита ба тарафи пастшиддат интиқол дода шавад, ки барои таҷҳизот ва кормандон хатари ҷиддӣ эҷод мекунад.

Агар печи умумӣ вайрон шавад, шиддати пурраи вуруд метавонад дар сарборӣ пайдо шавад, ки ин ниҳоят хатарнок аст.

• Маънои:Дар барномаҳое, ки бехатарӣ муҳим аст, бояд трансформатори изолятсионии изофӣ истифода шавад, ки бартариҳои арзиш ва андозаи онро рад мекунад.

2. -Ҷараёнҳои кӯтоҳи баландтар

• Сабаб:Аз сабаби паст будани онимпеданси кӯтоҳ-, нокомии тарафи дуюмдараҷа боиси зиёд шудани ҷараёни кӯтоҳ-назар ба трансформатори эквиваленти ду- мешавад.
• Талабот:Ин аз худи трансформатор қувваи баландтари механикӣ ва устувории гармӣ ва инчунин дастгоҳҳои муҳофизати-иқтидори баландтари шикастан-ро талаб мекунад (ба монанди барқгирандаҳо ва муҳофизаткунанда).

3. Муҳофизати бештар мураккаб

• Доманаи муштарак муносибатҳои электромагнитии дохилиро нисбат ба трансформатори ду- мураккабтар мекунад. Ин конфигуратсияи системаҳои муҳофизатиро (масалан, релеҳои дифференсиалӣ) душвор мегардонад, зеро муҳофизати стандартии аз ҳад зиёд метавонад байни камбудиҳои дохилӣ ва кори муқаррарӣ ба таври муассир фарқ накунад.

4. Аризаи таносуби гардиши маҳдуд

• Афзалиятҳои иқтисодии автотрансформатор бо таносуби хурди гардишҳо (K), маъмулан аз 1,2 то 2,0 бештар зоҳир мешаванд. Барои таносуби калон (масалан, 10:1) сарфаи моддӣ ночиз мешавад, дар ҳоле ки набудани изолятсия камбудии асосӣ шуда, онро номуносиб мегардонад.

 

 

 

1. Системаҳои энергетикӣ

Ин соҳаи муҳимтарин ва баланд-иқтидори татбиқ барои автотрансформаторҳо мебошад.

(1) Пайвастшавӣ ба шабака ва табдили шиддат

• Ариза:Пайваст кардани ду системаи интиқоли баландшиддати - бо сатҳҳои якхелаи шиддат, масалан, пайваст кардани шабакаи 220 кВ ба шабакаи 110 кВ ё системаи 500 кВ ба системаи 330 кВ.
• Чаро он мувофиқ аст:Дар системаҳои энергетикӣ сатҳҳои шиддати шабакаҳои гуногуни минтақавӣ аксар вақт нисбатан наздиканд (масалан, бо таносуби камтар аз 3:1). Дар чунин мавридҳо, истифодаи автотрансформатор нисбат ба трансформатори ду{5}печӣ хеле сарфакортар буда, арзиши моддӣ, талафоти нерӯи барқ ​​ва изофаи физикиро-ба таври назаррас коҳиш медиҳад, ки барои интиқоли умумии қувваи барқ ​​​​бартарии муҳим дорад.

(2) Оғози нерӯгоҳи барқӣ / трансформаторҳои ёрирасон

• Ариза:Агрегатҳои бузурги тавлидкунандаи гармидиҳӣ ё атомӣ ба манбаи берунии нерӯ ниёз доранд, то таҷҳизоти ёрирасони худро (ба мисли вентиляторҳо, насосҳо) ҳангоми оғозёбӣ ба кор баранд. Ин трансформатори таъминоти беруна аксар вақт автотрансформатор аст.
• Чаро он мувофиқ аст:Шиддати худи генератор баланд аст (масалан, 20 кВ), дар ҳоле ки шиддати нерӯи ёрирасони станция камтар аст (масалан, 6 кВ ё 10 кВ). Таносуби шиддат калон нест, аз ин рӯ, автотрансформаторро барои ҳалли-харҷи камхарҷ ва муассир барои ин татбиқи иқтидори баланд-мегардонад.

(3) Танзими нуқтаи се-марҳилаи бетараф

• Ариза:Дар шабакаҳои ултра-шиддати баланд (UHV) ва изофа-шиддати баланд (EHV) барои устувор кардани система ва идоракунии ҷараёни реактивии нерӯи барқ ​​бояд танзим карда шавад.
• Чаро он мувофиқ аст:Автотрансформаторҳо аксар вақт дорандивазкунандаи крандар печи умумӣ (тарафи бетараф) бароитанзими шиддат. Ин тарҳ имкон медиҳад, ки доираи васеътари танзимот ва таҷҳизоти ивазкунандаи лӯла- талаботи камтари изолятсия дошта, онро ҳам аз ҷиҳати техникӣ ва ҳам аз ҷиҳати иқтисодӣ мусоид мегардонад.

 

2. Назорати саноатӣ ва мотор

(1) -Коҳиши шиддати муҳаррик (Авто-Стартер трансформатор)

• Ариза:Ба кор андохтани муҳаррикҳои калони се{0}}индуксионии индуксионӣ барои кам кардани ҷараёни ҷараён ва кам кардани пастшавии шиддат дар шабакаи таъминот.
• Чаро он мувофиқ аст:Ҳангоми ба кор андохтан ба муҳаррик тавассути кранҳои автотрансформатор шиддати паст дода мешавад. Вақте ки муҳаррик ба суръати номиналии худ наздик мешавад, он ба шиддати пурраи хаттӣ мегузарад. Ин усул дар муқоиса бо усули Star-Delta моменти баландтари оғозёбиро таъмин мекунад ва дар маҳдуд кардани ҷараёни оғозёбӣ хеле муассир аст. Азбаски он барои муддати кӯтоҳ истифода мешавад, андоза ва арзиши фоидаи автотрансформатор пурра амалӣ карда мешавад.

(2) Таъмини тағирёбандаи AC ва компенсаторҳои шиддат

• Ариза:Ҳамчун манбаи доимии танзимшавандаи AC дар лабораторияҳо ё барои таҷҳизоти саноатӣ, ки устувории дақиқи шиддат муҳим нест, истифода мешавад.
• Чаро он мувофиқ аст:Чӯткаи карбон дар қад-қади гардишҳои фошшудаи печ ҳаракат мекунад ва имкон медиҳад, ки шиддати баромади ҳамвор танзим карда шавад. Ин тарҳ содда, мустаҳкам ва арзон- аст, ки онро барои барномаҳое, ки ба шиддати чандир ниёз доранд, беҳтарин месозад.

 

3. Лаборатория ва озмоиш

(1) Таъмини барқи тағйирёбандаи AC (Variac)

• Ариза:Дар лабораторияҳои электроника ва барои таҷрибаҳои таълимӣ, барои таъмини шиддати танзимшавандаи AC аз сифр то каме болотар аз шиддати хат.
• Чаро он мувофиқ аст:Он оддӣ, пойдор, арзон аст ва баромади холиси мавҷи синусро таъмин мекунад (ба фарқ аз танзимгарони электронии сахт-), ки онро барои озмоиш ва озмоиш комилан мувофиқ мекунад.

 

4. Электриконидани рохи охан

(1) Системаҳои таъмини қувваи барқ ​​(Системаи AT)

• Ариза:Дар баъзе электрсистемахои рохи охан(масалан, системаҳои кӯҳнаи AC), системаи ғизодиҳии Autotransformer (AT) истифода мешавад.
• Чаро он мувофиқ аст:Системаи АТ барои паст кардани шиддати баланди интиқол (масалан, 110кВ ё 220кВ) ба шиддати истифодашавандаи катенарии болоии (масалан, 25кВ ё 55кВ) автотрансформаторҳоро истифода мебарад. Он ҳамзамон дахолати электромагнитиро ба хатҳои алоқа коҳиш медиҳад ва имкон медиҳад, ки масофаҳои дарозтари байни зеристгоҳҳо дошта, онро махсусан барои роҳҳои оҳани-суръат ва вазнин-мувофиқ созад.

 

 

«Соддӣ»-и автотрансформатор танҳо сатҳӣ аст. Тарҳрезӣ ва истеҳсоли он бо муҳандисии дақиқ ва ҳунармандии сатҳи- муҷаҳҳаз шудааст.

1. Хусусиятҳои тарҳрезии печдор

Дар печ ҳамчун ибтидоӣ ва дуюмдараҷа хизмат мекунад ва мураккабии беназири тарроҳиро эҷод мекунад, ки дар трансформаторҳои изолятсия мавҷуд нестанд.

(1) Тақсимоти ҷорӣ ва андозаи ғайри-барандаи якхела:

• Мушкилоти асосӣ:Тарҳ ба қисмҳо тақсим карда мешавадСилсилаи печонидани(қисми барои ҳарду ҷониб умумӣ нест) ваРангҳои умумӣ(қисми ҳам аз ҷониби вуруд ва ҳам баромад тақсим карда мешавад). Ҷараёне, ки аз ин қитъаҳо мегузарад, гуногунанд.

-ДарСилсилаи печониданитанҳо "ҷараёни интиқол" -ро дорад, ки ба фарқияти байни шиддатҳои даромад ва баромад алоқаманд аст.

-ДарРангҳои умумӣ"ҷараёни худкор{0}}индуксиониро" хурдтар мебарад, ки ин функсия аз ҷараёни сарборӣ ва таносуби гардишҳо мебошад.

• Қарори муҳандисӣ:Ҳисобҳои дақиқи ҷорӣ аҳамияти аввалиндараҷа доранд. ДарСардигарии умумиро метавон бо ноқили масоҳати -секцияи хурдтар печондзеро он ҷараёнҳои камтар дорад, дар ҳоле ки Силсилаи Winding як барандаи калонтарро талаб мекунад. Интарҳи ғайри-яксон, тағирёбанда-салиб{2}}калиди ноил шудан ба вазни сабук, камхарҷ ва самаранокии баланд аст, аммо он раванди печонидани печро хеле душвор мегардонад, ки схемаҳои дақиқ ва асбобҳоро талаб мекунад.

(2) Тавозуни электромагнитӣ ва қувваҳои кӯтоҳ-:

• Мушкилоти асосӣ:Аз сабаби асимметрияи сохторӣ (терминали баландшиддат, терминали паст-шиддат ва кранҳо ҳама дар як печи ягона ҷойгиранд) ба даст овардани комилАмпер-Тавозуни гардишнисбат ба трансформатори изолятсия мушкилтар аст. Гардҳои амп-мувозинати қавӣ эҷод мекунандмайдони магнитии гумроҳӣ (маҷрои ихроҷ).
• Қарори муҳандисӣ:

1. Симуляцияи мураккаби EM:Нармафзори пешрафтаи симулятсияи майдони электромагнитӣ барои такроран оптимизатсия кардани сохтори печ, баландӣ ва андозаҳои радиалӣ барои кам кардани ҷараёни ихроҷ муҳим аст.
2. Идоракунии қувваҳои электродинамикии кӯтоҳ-:Дар ҷараёни раҳиши кӯтоҳ-, ҷараёнҳои азими шикаста, ки бо майдони пурқуввати ихроҷ амал мекунанд, қувваҳои бузурги электромеханикиро (қувваи Лоренц) ба вуҷуд меоранд, ки мехоҳанд печро таҳриф ва пахш кунанд. Дар автотрансформаторҳо ин қувваҳо метавонанд хеле асимметрӣ бошанд. Дар натиҷа, бамустаҳкамкунии механикии печҳо бояд бениҳоят устувор бошад. Барои сохтани сохтори "қафас"{1}}фосилаҳои изолятсионии қувваташон баланд, лавҳаҳои исканҷакунанда ва чӯбҳои дастгирикунанда истифода мешаванд, ки гардҳоро дар ҷои бехатар маҳкам карда, деформатсия ё осебро дар зери зарбаҳои ногаҳонии кӯтоҳ- пешгирӣ мекунад.

 

 

2. Шиддат-Танзимкунандаи щӯткаи карбон - "Дил" ва "Дар гардан"

Барои автотрансформаторҳои тағирёбанда (вариакҳо), хаси карбонӣ, ки аз ҳама муҳимтарин ва осебпазиртарин аст.

(1) Талаботи сахти моддӣ:

• Мушкилоти асосӣ:Чӯтка бояд ҳамзамон хосиятҳои сершумор, аксар вақт ба ҳам мухолифро иҷро кунад.
• Қарори муҳандисӣ:Он одатан аз амаводи графитӣ-композитӣ.

1. ДарГрафитхуд{0}}молидани молидан ва фарсудашавиро таъмин намуда, лағжиши ҳамвор ва мӯҳлати хизмати дарозро таъмин мекунад.
2. ДарМеталл (масалан, мис, хокаи нуқра)гузаронандагии баланди барқро таъмин намуда, муқовимати минималии алоқаро таъмин мекунад.
3. Таносуби дақиқ ва раванди синтеризатсияи ин композит сирри асосии моликияти истеҳсолкунанда мебошанд.

(2) Интиқодии эътимоднокии тамос:

• Мушкилоти асосӣ:Интерфейси байни хасу карбон ва печ а асталоқаи барқии ҳаракаткунанда. Ягоналоқаи бадбоиси нокомии фалокатбор мегардад: Муқовимати афзояндаи тамос → Аз ҳад зиёд гармшавии маҳаллӣ → Шарораҳои барқӣ ва камон → Эрозия ва осеби доимӣ ҳам сатҳи печ ва ҳам щетка.
• Қарори муҳандисӣ:

1. Ультра-коркарди дақиқи сатҳи тамос:Роҳи алоқаи фошшудаи печ наметавонад миси луч бошад. Бояд бошадсайқал дода ба оина-монанди ҳамвор, аз ҳама гуна буришҳо ва нуқсонҳо озод.
2. Пӯшидани сатҳи пешрафта:Ин суруд аксар вақтбо қабати нуқра ё хӯлаи нуқра печонида шудааст. Нуқра гузаронандаи олӣ ва муқовимати оксидшавиро пешниҳод мекунад, ки муқовимати пасти тамосро-бо мурури замон нигоҳ медорад ва аз шикасти гармӣ аз сабаби оксидшавӣ пешгирӣ мекунад.

• Идоракунии паҳншавии гармӣ ва фарсудашавӣ:

1. Мушкилоти асосӣ:Нуқтаи тамос манбаи мутамаркази гармӣ ва фарсудашавии механикӣ мебошад.
2. Қарори муҳандисӣ:Вариакҳои баланд-каналҳои махсуси хунуккунии ҳаво ё ҳатто хунуккунии маҷбурӣ барои василаи хасро дар бар мегиранд. Илова бар ин, фишори тамоси хас ва механизми пружина бояд бодиққат калибровка карда шавад-. Фишори аз ҳад кам боиси ноустуворӣ ва камон мегардад, дар ҳоле ки фишори аз ҳад зиёд фарсудашавии механикиро метезонад ва муқовимати лағжишро зиёд мекунад.

 

3. Идоракунии гармӣ дар тарҳи паймон

(1) Мушкилоти асосӣ:Автотрансформатор хурдтар аст ва нисбат ба трансформатори изолятсияи дорои рейтинги қудрати эквивалентӣ маводи камтарро истифода мебарад. Ин ба азичии баландтари талафоти қувваи барқ ​​(талафоти мис ва оҳан) ба як воҳиди ҳаҷми, паҳншавии гармиро душвортар мекунад.

(2) Қарори муҳандисӣ:

• Тарҳрезии гармидиҳии мураккаб:Тарҳрезии каналҳои хунуккунӣ (масалан, каналҳои нафт дар дохили печҳо, вентилятсияҳои ҳаво) бояд на танҳо мувофиқ, балки оптималӣ бошад. Динамикаи моеъҳои ҳисоббарорӣ (CFD) ва моделиронии гармӣ барои дақиқ харитаи ҷараёни моеъи хунуккунӣ ва аз байн бурдани ҳама гуна нуқтаҳои гарми эҳтимолӣ муҳиманд.
• Усулҳои мукаммали хунуккунӣ:

1. Равған-Таъмид:Автотрансформаторҳои калон-сардшавии нафтро бо роҳҳои мураккаби роҳнамоии ҷараёни нафт истифода мебаранд, ки равғанро тавассути гармтарин қисмҳои печҳо равона мекунанд.
2. Ҳаво-Сард:Автотрансформаторҳои хушк{0}}тағйирёбанда дорои парчамҳои хунуккунии муассир буда, аксар вақт вентиляторҳо барои хунуккунии маҷбурии ҳаво (AF) ё ҳатто системаҳои сардкунии маҷбурии нафт-ро дар бар мегиранд.