オートトランスフォーマーとは何ですか、そして通常の電力変圧器とどのように違いますか？

オートトランスフォーマーは、一次巻線と二次巻線の両方として機能する単一の連続巻線を備えた電気変圧器の一種です。 2つの個別の電気的に分離された巻線を備えた通常の電力変圧器とは異なり、オートトランスフォーカーは、入力回路と出力回路の間の巻線の一部を共有しています。この設計上の違いは、通常の電力変圧器と比較して、自動トランスフォーマーのいくつかの異なる特性とアプリケーションにつながります。

建設と作業の原則

通常の電力変圧器では、一次巻線と二次巻線が物理的に分離され、電磁誘導を介して電気エネルギーが一次から二次に伝達されます。一次巻線で交互の電流によって生成される磁場は、ファラデーの電磁誘導の法則に従って二次巻線の電圧を誘導します。

一方、オートトランスフォーカーには、少なくとも3つの接続ポイントを備えた単一の巻線があります。入力電圧は巻線の一部に適用され、出力電圧は同じ巻線の異なる部分から取得されます。電圧変換比は、巻線の入力セクションと出力セクションの間のターン比によって決定されます。たとえば、入力がより多くのターンにわたって適用され、出力が少数のターンから取得される場合、自動トランスフォーカーは電圧を下って踏みます。逆に、出力がより多くのターンから取得される場合、電圧を上げます。

自己伝導器の利点

オートトランスフォーラーの主な利点の1つは、通常の電力変圧器と比較してコンパクトなサイズと低コストです。 2つの別々の巻線の代わりに単一の巻線を使用するため、銅と鉄が少なくなるため、材料コストが削減され、物理的なフットプリントが小さくなります。これにより、自動吸流器は、電気分布システムや一部の産業プロセスなど、スペースとコストが重要な考慮事項であるアプリケーションに特に適しています。

もう1つの利点は、効率が高いことです。通常の電力変圧器と比較して、自動管伝導器の巻き抵抗と磁気漏れが少ないため、変換プロセス中の熱としてエネルギーが低下することが少なくなります。これにより、全体的な効率が高くなり、特に高電力アプリケーションでは、時間とともに大幅なエネルギー節約につながる可能性があります。

自己伝導器の短所

彼らの利点にもかかわらず、自動トランスフォーマーにはいくつかの制限もあります。最も重要な欠点の1つは、入力回路と出力回路の間の電気的分離の欠如です。通常の電力変圧器では、一次巻線と二次巻線は電気的に分離されており、電気ショックに対する保護を提供し、電気ノイズの移動と入力と出力の間の干渉を防ぐのに役立ちます。自動トランスフォーマーでは、入力と出力は一般的な巻線によって接続されているため、そのような分離はありません。これは、一部の医療機器や敏感な電子機器など、電気的隔離が必要なアプリケーションでは、深刻な安全性の懸念事項になる可能性があります。

もう1つの制限は、自動トランスフォーマーが電圧変換比の点で柔軟性が低いことです。自動トランスフォーマーの電圧変換比は、単一の巻線のターン比によって決定されるため、通常の電力変圧器と比較してより制限されています。場合によっては、オートトランスフォーマーを使用して広範囲の電圧変換比を達成することが困難な場合があります。

オートトランスフォーマーと通常の電力変圧器のアプリケーション

自動トランスフォーマーは、電圧の比較的小さな変化が必要なアプリケーションで一般的に使用されます。たとえば、電圧レジュレーターで多くの場合、電気分布システムの電圧レベルを調整します。また、モータースターターなどの一部の産業機器にも見られます。そこでは、電気モーターの開始段階で電圧を削減するために使用されて、イングラッシュ電流を制限します。

一方、通常の電力変圧器は、電気分離と広範囲の電圧変換比が必要な広範なアプリケーションで使用されます。それらは、電力グリッドのバックボーンであり、長い距離送信とローカル分布のためにそれを踏むために電圧を上げるために使用されます。また、電子機器、照明システム、電気自動車などの多くの産業、商業、および住宅用途でも使用されています。

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参照

• グローバー、FW（1946）。インダクタンスの計算：作業式と表。ドーバーの出版物。
• チャップマン、SJ（2012）。電気機械の基礎。 McGraw -Hill Education。
• スティーブンソン、WD（1982）。電力システム分析の要素。マクグロー - ヒル。