권선 구성

여러 2차 변압기

변압기는 매우 다양한 장치입니다. 상호 인덕터 간의 에너지 전달의 기본 개념은 단일 1차 코일과 단일 2차 코일 간에 충분히 유용하지만 변압기는 두 세트의 권선으로 만들 필요가 없습니다. 다음 변압기 회로를 고려하십시오.

여러 2차 변압기가 있는 변압기는 여러 출력 전압을 제공합니다.

여기에서 3개의 인덕터 코일은 공통 자기 코어를 공유하여 자기적으로 "커플링"하거나 "연결"합니다. 단일 쌍의 상호 인덕터에서 볼 수 있는 권선 회전 비율과 전압 비율의 관계는 여러 쌍의 코일에 대해 여전히 유효합니다.

위의 변압기(1차 권선 1개, 2차 권선 2개)와 같이 하나의 2차 권선이 강압이고 다른 하나가 승압인 변압기를 조립하는 것은 전적으로 가능합니다.

사실, 이러한 설계의 변압기는 진공관 전원 공급 회로에서 매우 일반적이었으며, 진공관 필라멘트에는 낮은 전압(일반적으로 6 또는 12볼트)을 공급하고 튜브 플레이트에는 고전압(수백 볼트)을 공급해야 했습니다. 110볼트 AC의 공칭 1차 전압.

그러한 변압기로 완전히 다른 크기의 전압과 전류가 가능할 뿐만 아니라 모든 회로가 서로 전기적으로 절연되어 있습니다.

1차 권선 1개, 2차 권선 5개가 있는 6개의 권선이 있는 다중 권선 변압기의 사진

위 그림의 변압기는 진공관을 사용하는 전자 시스템에 필요한 고전압과 저전압을 모두 공급하기 위한 것입니다. 진공관의 필라멘트에 전원을 공급하려면 낮은 전압이 필요하고 각 튜브의 플레이트와 음극 요소 사이에 전위차를 생성하려면 높은 전압이 필요합니다.

다중 권선이 있는 하나의 변압기는 단일 115V 소스에서 필요한 모든 전압 레벨을 제공하기에 충분합니다. 이 변압기의 전선(15개!)은 사진에 보이지 않고 숨겨져 있습니다.

2차 회로 간의 전기적 절연이 그다지 중요하지 않은 경우 아래 그림과 같이 길이를 따라 여러 지점에서 단일 2차 권선을 "탭"하여 유사한 효과를 얻을 수 있습니다.

단일 탭된 보조 장치는 여러 전압을 제공합니다.

다극 스위치 변압기

탭은 맨 끝 사이의 권선의 어느 지점에서 만들어진 와이어 연결에 불과합니다. 당연하게도 일반 변압기의 권선 회전/전압 크기 관계는 권선의 모든 탭 세그먼트에 적용됩니다. 이 사실을 이용하여 여러 비율이 가능한 변압기를 생성할 수 있습니다.

스위치를 사용하여 가능한 많은 전압 중 하나를 선택하는 탭된 보조 장치입니다.

가변 변압기

권선 탭의 개념을 더 발전시키면서 슬라이딩 접점이 노출된 2차 권선의 길이를 따라 이동하여 길이를 따라 어느 지점에서나 연결할 수 있는 "가변 변압기"로 끝납니다. 효과는 권선의 모든 회전에 권선 탭이 있고 모든 탭 위치에 극이 있는 스위치가 있는 것과 같습니다.

2차측의 슬라이딩 접점은 2차측 전압을 지속적으로 변화시킵니다.

가변 변압기의 한 소비자 응용 프로그램은 모델 기차 세트, 특히 1950년대와 1960년대 기차 세트의 속도 제어에 있습니다. 이 변압기는 기본적으로 강압 장치였으며 2차 권선에서 얻을 수 있는 최고 전압은 110~120V AC의 1차 전압보다 훨씬 낮습니다.

가변 스위프 접점은 전력 낭비가 거의 없는 간단한 전압 제어 수단을 제공했으며 가변 저항을 사용한 제어보다 훨씬 효율적이었습니다!

이동식 슬라이드 접점은 대규모 산업용 전력 변압기 설계에 사용하기에는 너무 비실용적이지만 전압 조정에는 다극 스위치와 권선 탭이 일반적입니다. 몇 달 또는 몇 년에 걸친 부하 변화를 수용하기 위해 전력 시스템을 주기적으로 조정해야 하며 이러한 스위칭 회로는 편리한 수단을 제공합니다.

일반적으로 이러한 "탭 스위치"는 전체 부하 전류를 처리하도록 설계되지 않았지만 변압기의 전원이 차단된 경우(전원 없음)에만 작동해야 합니다.

자동 변압기

변압기 권선을 탭하여 여러 권선에 해당하는 값을 얻을 수 있는 방법을 보면(그들 사이에 전기적 절연이 손실되기는 하지만) 전기적 절연을 완전히 포기하고 단일 권선에서 변압기를 구축하는 것이 가능해야 합니다. 실제로 이것이 가능하며 결과 장치를 자동 변압기라고 합니다. :

이 자동 변압기는 단일 탭 권선으로 전압을 높여 구리를 절약하고 절연을 희생합니다.

위에 묘사된 자동 변압기는 전압 승압 기능을 수행합니다. 강압 자동 변압기는 아래 그림과 같습니다.

이 자동 변압기는 단일 구리 절약 탭 권선으로 전압을 낮춥니다.

자동 변압기는 부하에 대한 전압의 약간의 부스트 또는 감소가 필요한 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.

일반(절연) 변압기의 대안은 작업에 적합한 1차/2차 권선 비율을 사용하거나 직렬 보조("부스팅") 또는 직렬로 연결된 2차 권선과 함께 강압 구성을 사용하는 것입니다. 반대("버킹") 패션.

이것이 어떻게 작동하는지 설명하기 위해 1차, 2차 및 부하 전압이 제공됩니다.

자동 변압기 구성

첫째, "부스팅" 구성입니다. 아래 그림에서 2차 코일의 극성은 전압이 1차 전압에 직접 추가되는 방향입니다.

라인 전압을 높이기 위해 자동 변압기로 연결된 일반 변압기

다음으로 "버킹" 구성입니다. 아래 그림에서 2차 코일의 극성은 전압이 1차 전압에서 직접 차도록 방향이 지정되어 있습니다.

라인 전압을 낮추기 위해 자동 변압기로 연결된 일반 변압기

자동 변압기의 가장 큰 장점은 단일 권선으로 동일한 승압 또는 버킹 기능을 얻을 수 있으므로 1차 권선과 2차 권선이 모두 있는 일반(절연) 변압기보다 제조 비용이 저렴하고 가볍다는 것입니다.

Variac 가변 자동 변압기

일반 변압기와 마찬가지로 자동 변압기 권선을 두드려 비율을 변경할 수 있습니다. 또한 슬라이딩 접점을 사용하여 길이를 따라 임의의 지점에서 권선을 탭하도록 연속적으로 가변할 수 있습니다.

후자의 구성은 Variac이라는 자체 이름을 얻을 만큼 유명합니다. . (아래 그림)

바리악은 슬라이딩 탭이 있는 자동 변압기입니다.

탁상용 소형 바리악은 전자공학 실험자들에게 인기 있는 장비로, 손잡이를 돌리는 것만으로 광범위하고 미세한 제어 범위로 가정용 AC 전압을 낮추거나(때로는 위로) 낮출 수 있습니다.

검토:

<울>

변압기는 단일 1차 및 단일 2차 권선 쌍 이상을 장착할 수 있습니다. 이를 통해 동일한 기기에서 여러 승압 및/또는 강압 비율을 사용할 수 있습니다.

변압기 권선은 "탭"할 수도 있습니다. 즉, 여러 지점에서 교차하여 단일 권선을 섹션으로 분할할 수 있습니다.

가변 변압기는 권선의 길이를 따라 스위핑하고 길이를 따라 임의의 지점에서 권선과 접촉하는 이동식 암을 제공하여 만들 수 있습니다. 물론 권선은 암이 스윕되는 영역에서 맨손(절연 없음)이어야 합니다.

자동 변압기는 전기 절연을 제공하지 않는 경우를 제외하고 변압기와 같이 전압을 높이거나 낮추는 데 사용되는 단일 탭 인덕터 코일입니다.

바리악 가변 자동 변압기입니다.

관련 워크시트:

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자동 변압기 워크시트