Калькулятор автотрансформатора

В автотрансформаторе часть мощности передаётся в нагрузку электрически, минуя магнитопровод, поэтому сердечник можно взять на типовую мощность - меньшую, чем мощность нагрузки. Расчёт нужен, когда вы подбираете сердечник для самодельного понижающего или повышающего автотрансформатора, перематываете ЛАТР или выбираете сечение провода обмотки.

Подготовьте проходную мощность нагрузки в вольт-амперах - по паспорту или табличке потребителя, а также напряжения входа и выхода в вольтах. По умолчанию на входе стоит 230 В; замените его, если напряжение сети у вас другое.

Выгода автотрансформатора тем больше, чем ближе напряжения входа и выхода: при 230 -> 200 В сердечник рассчитывается всего на 13% мощности. Сечение провода выбирают по токам: общая часть обмотки несёт разность токов входа и выхода, остальная часть - полный ток своей стороны.

Частые ошибки: ввести мощность в киловольт-амперах вместо вольт-ампер, выбрать сердечник по проходной мощности вместо типовой, забыть, что для повышающего и понижающего вариантов входной и выходной токи меняются ролями.

Автотрансформатор не даёт гальванической развязки от сети: выход связан с сетью электрически. Работы с устройствами под напряжением выполняет только специалист с допуском, а расчёт служит для подбора и не заменяет проект.

Расчёт основан на соотношениях для автотрансформатора из учебника М. М. Кацмана "Электрические машины".

Коэффициент выгодности = 1 - Меньшее напряжение / Большее напряжение
Типовая мощность = Мощность нагрузки * Коэффициент выгодности
Ток на входе = Мощность нагрузки / Напряжение сети
Ток на выходе = Мощность нагрузки / Напряжение нагрузки
Ток общей части = модуль (Ток на выходе - Ток на входе)

Мощность нагрузки - проходная мощность нагрузки, ВА; напряжение сети и напряжение нагрузки - напряжения входа и выхода, В; меньшее и большее напряжение - меньшее и большее из них, поэтому формула одинаково работает для понижающего и повышающего автотрансформатора. Коэффициент выгодности - доля мощности, которая передаётся через магнитопровод. Типовая мощность - мощность, по которой выбирают сердечник, ВА. Токи на входе и выходе - в амперах; ток общей части - ток общей части обмотки, А.

Типовая мощность округляется до одного знака после запятой, коэффициент выгодности и токи - до трёх.

Ограничения: автотрансформатор считается идеальным - мощность на входе и выходе одинакова, потери и ток холостого хода не учитываются. При нулевом напряжении токи не считаются.

Пример: нагрузка 1000 ВА, 230 -> 200 В.

Коэффициент выгодности = 1 - 200 / 230 примерно 0,130
Типовая мощность = 1000 * 0,1304 примерно 130,4 ВА
Ток на входе = 1000 / 230 примерно 4,348 А, ток на выходе = 1000 / 200 = 5 А
Ток общей части = 5 - 4,348 примерно 0,652 А