Autotransformátor

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Schéma autotransformátoru. Vlevo primární napětí (síť), vpravo napětí odbočky („sekundární napětí“).
Autotransformátor se sekundárním napětím 0-220 V, max. 4 A
Regulační autotransformátor

Autotransformátor je transformátor, u kterého je pro primární i sekundární vinutí používána společná cívka - vinutí. Proto sekundární vinutí v podstatě odpadá a zůstává zde pouze jediné vinutí s odbočkou.

Základní údaje[editovat | editovat zdroj]

Název autotransformátor je v češtině i v angličtině odvozen od autoindukce (vlastní indukce v jediné cívce).

Z mechanického hlediska jde o cívku na železném jádře s odbočkami pro primární a pro sekundární napětí. Společnou částí vinutí prochází jen rozdíl primárního a sekundárního proudu. Výhodou autotransformátoru proti transformátoru je, že při stejném výkonu má menší hmotnost železného jádra a menší hmotnost vinutí (mědi). Průřez jádra se volí jen podle výkonu průchozího (rozdílového), nikoli podle výkonu odebíraného. Nevýhodou autotransformátoru je, že nezajišťuje galvanické oddělení primárního a sekundárního obvodu (obě vinutí jsou spojena), což však u výslovně síťových spotřebičů většinou nevadí.

Regulační autotransformátor (též variak) umožňuje plynulé nastavení sekundárního napětí. Obvykle se k tomu používá prstencové železné jádro (toroid), takže odbočka sekundárního vinutí může být realizována pomocí pohyblivého otočného jezdce (sběrače), obvykle vyrobeného z grafitu.[1] Poloha jezdce určuje velikost sekundárního napětí (obdoba jezdce u drátových potenciometrů).

V principu se autotransformátor chová jako indukční dělič napětí.[2] Společná část vinutí je zatížená (zapojená paralelně k zátěži) a rozdílová část vinutí je zapojená sériově.

Výpočty pro autotransformátor[editovat | editovat zdroj]

Průchozí výkon:

kde Pp je průchozí výkon, Us je sekundární napětí, Is je proud odbočky („sekundární“ proud), Up je primární napětí a Ip je primární proud.

Primární proud:

Sekundární proud:

Proud procházející společným vinutím:

Proud rozdílové části vinutí

  1. při sestupném transformačním poměru:

  1. při vzestupném poměru:

Napětí rozdílového vinutí:

Transformátorem přenášený výkon (též vnitřní nebo typový výkon):

kde Pp je příkon.

Pro autotransformátor můžeme volit větší proudovou hustotu ve vinutí, např. J = 3 až 3,2 A/mm.

Průměr vodiče společné části:

Průměr vodiče primární (rozdílové) části:

Využití[editovat | editovat zdroj]

Autotransformátory často najdeme jako regulovatelné zdroje střídavého napětí v elektrických laboratořích. Používá se také v trakčních kolejových vozidlech (elektrické lokomotivy), kde je hlavní výhodou menší hmotnost autotransformátoru.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. NEČÁSEK, Sláva. Radiotechnika do kapsy. Praha 1 : SNTL, 1981. Kapitola Autotransformátor, s. 170.  
  2. TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. vyd. [s.l.] : Europa-Sobotáles, 2014. 624 s. ISBN 978-3-8085-3034-4. S. 413,415.  

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Ottův slovník naučný nové doby, heslo Autotransformátory. Sv. 1, str. 375