Oto Transformatör

Oto transformatörde Şekil 1’de görüldüğü gibi bir nüve üzerinde tek sargı vardır. Giriş bu sargının uçlarından yapılır.

Çıkış iki şekilde olabilir:
  1. Belirli kullanılma gerilimine ihtiyaç varsa,  sargının belirli noktalarından çıkış uçları alınır.
  2. Değişik gerilimlere ihtiyaç olursa, transformatör üzerinde bir hat boyunca iletkenlerin izolasyonu kazınır ve bu hat üzerinde gezdirilebilen bir uç sargılara temas ettirilir.

Bu tür oto transformatörlere Varyak (Variac) adı verilmiştir.

 
Şekil 1 – Oto transformatör

Oto Transformatörün Çalışma Prensibi

Oto transformatörde giriş ve çıkışa ait, güç gerilim ve empedaslar Şekil 1 ‘den anlaşıldığı gibi sarım (tur) sayısına göre belirlenir.

Yalnızca akım, yüksüz halde giriş ve çıkış için aynıdır.Ancak, RL gibi bir yük direnci bağlandığında akım, sargı empedansı ile R oranına göre paylaşılır.

Girişe ait, güç, gerilim, empedans ve akım değerleri ile sarım sayısı; P1 V1, Z1, I1, N1 olsun.

Aralarında şu bağıntı vardır: P1=V1*I1,         V1=I1*Z1

Bu sarıma düşen güç ve gerilim:  Psa = P1/N1   Vsa = V1/N1

Çıkışa ait güç, gerilim, empedans ve boştaki akım: P2, V2, I2 olsun çıkış ucunun alındığı kısım sarım sayısında N2olsun.

Şu bağıntı vardır:

P2 = Psa*N2 = (P1/N2)*N2,        V2 = Vsa*N2 = (V1/N1)*N2,

Z2 = Zsa*N2 = (Z1/N1)*N2    Boşta: I2=I1

Çıkışta RL gibi bir yük direnci bağlı iken yük akımı: IL = V2/RL dir.

Transformatör sargısından akan akım: I2 = V2/Z2 olur.

Girişten çekilen akım: I1 = I2+IL ‘dir..

Oto transformatörün avantajları:
  1. Tek sargı kullanıldığı için küçük güçlerde daha az yer tutar.
  2. Çıkış geriliminin istenildiği gibi ayarlanması olanağı vardır.
  3. Daha az ısınır.
Oto transformatörün şu iki dezavantajı vardır:
  1. Sargının tek sıra olması halinde (Varyakta) çok yer kaplar.
  2. Normal bir transformatörde primer ve sekonder sargılar arasına yalıtkan bir bant konarak çıkışa kaçak yapma ihtimali önlendiğinden, çıkış bakımından daha güvenli hale getirilmektedir.

Oto transformatörde çıkış uçları, arasında kalan bir sarım koptuğunda giriş uçları arasındaki büyük gerilim çıkışa yansıyacak ve giriş akımının tamamı da çıkıştan devreyi tamamlayacaktır.

Böyle bir durumda:
  •  Çıkış uçları arasındaki büyük gerilim hayati tehlike yaratabilir.
  •  Çıkış devresi de hassas elektronik elemanlar bulunabileceğinden, büyük gerilim ve büyük akım, devre elemanlarına zarar verecektir.

Aşağıdaki şekildeki transformatör U1 gerilimini U2 gerilimine düşürmek için kullanılan normal tip bir gerilim transformatörüdür. U2 geriliminin, U1 geriliminin yansı olduğu” düşünüldüğünde; sargılar arasında hiçbir elektriksel bağlantı yoktur. Primerdeki enerji transformasyon (manyetik kuplaj) yoluyla sekondere geçmektedir.

Oto transformatöründe sekonder sargı kaldırılarak yerine primerin ortasından uç alınmıştır. Bu transformatörde de enerji transformasyonu ilk durumdakinin aynıdır. Eğer birinci devrede N1 sarım varsa, ikinci devrede de N2 sarım varsa, birinci devre akımı ve ikinci devre yük akımı oranı ile birinci ve ikinci devre gerilimleri oram, aynen primerinde N1, sekonderinde N2 sarım bulunan iki sargılı transformatördekinin aynısı olacaktır. Fakat oto transformatöründe görüldüğü gibi her iki devre için ortak olan bc sargısından geçen akım, sekonder ve primer akımları farkı kadar olacaktır. Normal tip transformatörde sekonderdeki enerjinin tamamı transformasyon yoluyla primerden sekondere geçmektedir.

I1.Uab = I1(U1-U2)=Ubc.(I2-I1)

Geri kalan enerji (I2 *U2- I1*Uab), primerden sekondere iletim yoluyla geçmektedir. O halde oto transformatörlerinde ikinci devrede görülen enerjinin bir kısmı manyetik yolla yani transformasyon yoluyla primerden gelmekte, bir kısmı ise sargıların elektriksel bağlantılı olmaları dolayısıyla primerden sekondere iletim yoluyla geçmektedir. U2 nin U1’e
yaklaşmasıyla en büyük verime ve en küçük voltamper transformasyonuna yaklaşılır.

İki sargılı gerilim transformatörünü, oto transformatörüne çevirmekle sekonder sargı ortadan kaldırmış olur. Oto transformatörlerinde verim iki sargılı transformatörlerdeki verime nazaran daha yüksektir. Şayet oto transformatörü, gerilimi, birinci devre geriliminin yansından daha aşağıya düşürmek üzere kullanılırsa, ortak sargıdaki akım, diğer sargıdaki akıma nazaran daha artar. Bu ise sargının kesitinin daha büyük olmasına ve bakır kayıplarının artmasına yol açar. Bu durumda gerilim oranlarının yarıdan daha düşük olduğu hallerde oto transformatörü pek kullanışlı değildir.

Oto transformatörlerinde toplam bakır kaybı, normal transformatörlerinden daha azdır. Demir kaybı , primer sarımları ve nüve aynı olduğuna göre, her iki transformatörde de aynıdır. Fakat bu aynı nüve iletim yoluyla ikinci devreye akan güç kadar fazla güçlü bir transformatör olarak kullanılabilir.

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.)

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Elektrik Elektronik Mühendisliği öğrencilerine tavsiyeler

Elektrik Elektronik Mühendisi adayı arkadaşlar (  Tekniker ve Teknisyen arkadaşlarım bunlar sizin içinde geçerli ) …

Elektrik-Elektronik Mühendisliği taban puanları

Elektrik-Elektronik Mühendisliği taban puanları 2020 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Puan Türü Sayısal Tercih yapmadan önce  Türkiye’deki Elektrik …

Bir cevap yazın