설명
1.단권변압기의 핵심특성
일반 이중-권선 변압기(절연 변압기)와 비교할 때 자동 변압기의 근본적인 차이점은 회로 연결에 있습니다.
- 일반 변압기: 1차 권선과 2차 권선은 전기적으로 완전히 절연되어 있으며 자기 결합을 통해 에너지가 전달됩니다.
- 자동 변압기: 1차 권선과 2차 권선은 전기적으로 연결되어 있으며, 에너지의 일부는 자기 결합을 통해 전달되고 다른 일부는 회로를 통해 직접 전달됩니다.
장점:
저비용, 소형, 고효율: 단권변압기는 동일한 용량에 대해 동선과 규소강판을 적게 사용하여 재료를 절약하고 경량화하며 일반적으로 더 높은 효율을 달성합니다.
향상된 전압 조절: 임피던스가 낮기 때문에 부하 변화에 따른 전압 변동이 더 작습니다.
단점:
전기 절연 부족: 이는 가장 큰 안전 위험입니다. 입력과 출력은 회로에 직접 연결되어 있으므로 공통 단자를 잘못 배선하면 출력의 입력 측에서 고전압이 흘러 매우 위험할 수 있습니다.
높은 단락 전류-: 임피던스가 낮을수록 단락 발생 시 오류 전류가 높아집니다.
권선 결함으로 인한 심각한 영향: 권선의 공유 부분에 결함이 발생하면 1차 회로와 2차 회로 모두에 동시에 영향을 미칩니다.
2.단권변압기의 종류
(1) 기능별, 용도별 분류(가장 일반적)
이는 사용과 직접적으로 관련된 가장 실용적인 분류 방법입니다.
전압-감소 스타터(단권 변압기 스타터)
설명: 이는 3상 AC 비동기 모터의 가장 고전적인 시동 장치 중 하나입니다. 시동 전류를 줄이기 위해 자동 변압기를 통해 시동 중에 모터 고정자 권선에 감소된 전압을 적용합니다(일반적으로 전체 전압 시동 전류의 1/4~1/3로 줄일 수 있음).- 모터 속도가 정격 속도에 가까워지면 스위치가 이를 전체-전압 작동으로 변경합니다.
특징: 일반적으로 시동 토크와 시동 전류의 균형을 맞추기 위해 선택할 수 있는 여러 전압 탭(예: 65%, 80% 탭)이 있습니다.
전압 조정기(조정 가능한 자동 변압기)
설명: 이는 핸드휠 또는 서보 모터로 구동되는 슬라이딩 접점(카본 브러시)이 있는 2차 권선이 있는 단상 또는 3상 자동 변압기입니다. 핸드휠을 돌리면 출력 전압을 원활하고 지속적으로 조정할 수 있습니다. 실험실에서는 매우 흔합니다.
특징: 출력 전압은 0V에서 입력 전압보다 약간 높은 수준(예: 0-250V 또는 0-430V)까지 조정할 수 있습니다.
일반적인 형태: 링 코어(소전력용) 또는 정사각형 코어(대전력용).
전력 자동 변압기
설명: 110kV와 220kV 그리드 또는 220kV와 500kV 그리드 연결과 같이 유사한 전압 레벨의 그리드를 연결하기 위해 고전압 전력 시스템에 사용됩니다.
특징: 전력 시스템의 핵심 장치인 매우 높은 용량(최대 수십만 kVA)입니다. 변환 비율은 일반적으로 1:2에 가까워 이 애플리케이션에서 상당한 경제적 이점을 제공합니다.
AC 견인 변압기
설명: 전기 철도(예: 고속-철도)에 사용됩니다. 한 권선은 가공선(고전압)에 연결되고 다른 권선은 선로와 접지에 연결되어 기관차에 다양한 전압 레벨을 제공합니다.
(2)단계별 분류
단상 자동 변압기: 실험실 전압 조정기, 가정용 안정기 등과 같은 단상{1}} 전원 공급 상황에 사용됩니다.
3상 자동 변압기: 3상-전원 공급 시스템에 사용됩니다. 세 개의 단상 변압기가 결합되거나 단일 삼-코어 구조가 될 수 있습니다. 전력 시스템 및 산업용 모터 시동에 널리 사용됩니다.
(3)권선구조에 따른 분류
단일{0}}권선 자동 변압기: 탭이 있는 권선이 하나만 있는 가장 일반적인 유형입니다.
이중-권선 자동 변압기: 기본적으로 일반 이중-권선 변압기를 기반으로 하며 1차 및 2차 권선이 직렬로 연결되어 특정 전압 변환 및 접지 방법이 가능합니다. 전력 시스템에 일반적으로 사용됩니다.
(4)냉각방식에 따른 분류
건식-형 단권변압기: 공기로 냉각되며 일반적으로 실내, 실험실 또는 화재 예방이 필요한 곳에서 사용됩니다.
오일-침수형 자동 변압기: 권선이 절연유에 잠겨 냉각 및 절연 기능을 제공합니다. 주로 실외 전력 시스템에 사용되는 고용량.
3.단권변압기의 응용
(1)산업분야:
- 모터 전압 감소 시작: 전력망에 과도한 영향을 주지 않도록 대형 팬, 펌프, 압축기 등을 시작하는 데 사용됩니다. 이것은 가장 고전적이고 널리 사용되는 응용 프로그램 중 하나입니다.
- 전압 조정: 공장 작업장에서 장비의 작동 전압을 국부적으로 조정하여 장치가 최적의 전압에서 작동하도록 보장하는 데 사용됩니다.
(2) 전원 시스템:
- 그리드 상호 연결: 효율적인 에너지 전송 및 분배를 위해 유사한 전압 레벨(예: 132kV/275kV)을 갖는 두 개의 전송 네트워크를 연결하는 타이 변압기 역할을 합니다.
- 시스템 접지: 중성점 접지 경로를 제공합니다.
(3) 실험실 및 테스트 분야:
- 조정 가능한 AC 전원 공급 장치: 전자 및 전기 실험실의 표준 장비인 실험 회로에 지속적으로 조정 가능한 전압을 제공합니다.
- 장비 테스트: 전기 장비의 절연 테스트 또는 다양한 전압에서의 성능 테스트에 사용됩니다.
(4)가정 및 상업 분야:
- AC 전압 안정기: 많은 가정용 안정기는 불안정한 주전원 전압에 대처하기 위해 내부에 자동 변압기(일반적으로 탭을 연결하고 릴레이를 통해 자동으로 전환)를 사용합니다.
- 오디오 장비: 일부 고급 오디오 시스템의 전압 매칭에 사용됩니다.-
(5)철도 운송:
전기 철도 전원 공급 시스템: 고속 열차에 필요한 견인력을 제공합니다.-
