Автотрансформатори (LATR)

Автотрансформатори (LATR). Видове и работа. Приложение

За плавно регулиране на променливотоковото напрежение в различни работи, свързани с електротехниката, се използват автотрансформатори (LATR). Най-често се използват за промяна на напрежението в домакински уреди, строителство.

Автотрансформаторът е един вид трансформатор. Двете намотки в това устройство са директно свързани една с друга. В резултат на това между тях възникват два вида връзка, едната от които е електромагнитна, а другата е електрическа. Бобината има множество проводници с различни стойности на изходното напрежение. Разликата от конвенционалния трансформатор е повишената ефективност поради частичната промяна на мощността.

Характеристики на дизайна

Трансформаторите се наричат електрическо оборудване с наличие на повече от 2 или повече намотки, които имат индуктивна връзка, която служи за промяна на електричеството в напрежение.

Намотката може да бъде само една за автотрансформатор или няколко намотки, обхванати от магнитен поток, навити върху сърцевина с феромагнитни свойства, за други трансформатори.

Днес еднофазните трансформатори (LATR) придобиха популярност. Това е лабораторна версия на трансформатора, в която и двете намотки не са изолирани една от друга, но имат директна връзка, следователно, в допълнение към електромагнитното свързване, те имат електрическа връзка. Такава обща бобина е оборудвана с няколко проводника. На изхода им можете да получите различно напрежение.

Принцип на работа

Поради конструктивните характеристики автотрансформаторите могат да произвеждат както ниско напрежение, така и високо напрежение. Фигурата показва диаграми на автотрансформатори с понижаващо и повишаващо напрежение.

Ако свържете източник на променлив ток към X и "a", тогава се създава магнитен поток. В този момент в намотките на намотката се индуцира потенциална разлика със същата стойност. В резултат на това между X и "a" се появява ЕМП, равна на стойността на ЕМП на първия завой, умножена по броя на завъртанията на намотката, разположена в пролуката между тези точки.

Когато потребителският товар е свързан към намотката към клеми X и "a", токът на вторичната намотка ще премине през секцията на намотката между тези точки. Като се има предвид, че първичният и вторичният ток са насложени един върху друг, между X и "a" ще тече малък ток.

Поради тази характеристика на автотрансформатора, основната част от намотката е направена от тел с малко напречно сечение, което намалява цената му. Ако е необходимо да се промени напрежението в малки граници, тогава е препоръчително да се използват такива автотрансформатори (LATR).

Видове автотрансформатори

Използвани са няколко типа автотрансформатори:

VU–25 — B, служи за изглаждане на вторични токове в защитните вериги на трансформатори.
ATD - 25 вата, дълготраен, стар дизайн и малко използван.
LATR - 1, използва се за 127 волтови приложения.
LATR - 2, използва се с напрежение 220 волта.
DATR - 1, служи за слаби консуматори.
РНО – за мощно натоварване.
ATSN се използва в измервателни телеустройства.

Автотрансформаторите също се разделят по мощност:

Ниска мощност, до 1000 волта;
Средна мощност, над 1000 волта;
Мощност.

Лабораторни автотрансформатори

Тази версия се използва в мрежи с ниско нивонапрежение за регулиране на напрежението в лабораторни условия. Такива еднофазни LATR са направени от феромагнитна сърцевина под формата на пръстен, върху който е навит един слой изолирана медна жица.

На няколко места на намотката се правят изводи под формата на клони. Това прави възможно използването на такива устройства като автотрансформатори с възможност за увеличаване или намаляване на напрежението с постоянен коефициент на трансформация. На върха на намотката се прави тясна пътека, върху която се почиства изолацията. По него се движи контакт с ролка или четка, което ви позволява плавно да променяте вторичното напрежение.

Късо съединение в такива лабораторни автотрансформатори не се случва, тъй като товарът и мрежовият ток в намотката са насочени един към друг и са близки по стойност. Мощностите на LATR са от 0,5 до 7,5 kVA.

Трифазни трансформатори

В допълнение към други версии има и трифазни версии на автотрансформатори. Имат както три, така и две намотки.

Фазите в тях най-често се свързват под формата на звезда с отделна неутрална точка. Връзката звезда позволява да се намали напрежението, изчислено за изолацията на устройството. За да се намали напрежението, захранването се подава към клеми A, B, C, а изходът се получава на клеми a, b, c. За да увеличите напрежението, всичко се прави обратното. Такива трансформатори се използват за намаляване на нивото на напрежение при стартиране на мощни електродвигатели, както и за регулиране на напрежението на етапи в електрически пещи.

Автотрансформаторите за високо напрежение се използват в мрежови системи за високо напрежение. Използването на автотрансформатори оптимизира ефективността на енергийните системи, прави възможно намаляването на разходите за транспортиране на енергия, но в същото времедопринася за увеличаване на токовете на късо съединение.

Режими на работа

Автотрансформатор.
Комбиниран.
Трансформатор.

При спазване на изискванията за работа на автотрансформатори, включително спазване на контрола на температурата на маслото, той може да работи дълго време без прегряване и повреди.

Плюсове и минуси

Могат да се разграничат следните предимства:

Високата ефективност може да се нарече предимство, тъй като само малка част от мощността на трансформатора се преобразува и това има значение, когато изходното и входното напрежение се различават малко.
Намалена консумация на мед в бобини, както и стоманена сърцевина.
Намалените размери и тегло на автотрансформатора позволяват създаване на добри условия за транспортиране до мястото на монтажа. Ако е необходим голям силов трансформатор, той може да бъде произведен в рамките на допустимите размери и ограничения за тегло за транспортиране с транспорт.
Ниска цена.
Гладкост на отстраняване на напрежението от подвижен контакт за събиране на ток, свързан към намотката.

Недостатъци на автотрансформаторите:

Най-често бобините са свързани със звезда с неутрала, която е заземена. Възможни са и връзки по други схеми, но при тяхното изпълнение има неудобства, в резултат на което се използват рядко. Необходимо е да заземите неутрала чрез съпротивление или чрез глух метод. Но не трябва да забравяме, че съпротивлението на заземяването не трябва да позволява превишаване на потенциалната разлика във фазите в момента, когато някоя фаза е късо съединение към земята.
Повишеният потенциал за пренапрежение по време на гръмотевична буря на входа на автотрансформатора налага инсталирането на отводители, които неизключване, когато линията е изключена.
Електрическите вериги не са изолирани една от друга (първична и вторична).
Зависимостта на ниско напрежение от високо напрежение, в резултат на което повреди и пренапрежения във високо напрежение влияят върху стабилността на ниското напрежение.
Нисък поток на утечки между първичен и вторичен.
Изолацията на двете намотки трябва да се извърши за високо напрежение, тъй като има електрическа връзка между намотките.
Автотрансформаторите от 6-10 киловолта не могат да се използват като силови трансформатори с намаляване на напрежението до 380 волта, тъй като хората имат достъп до такова оборудване и в резултат на авария напрежението от първичната намотка може да стигне до вторичната.

Приложение

Автотрансформаторите имат широк спектър от приложения в различни области на човешката дейност:

В маломощни устройства за настройка, захранване и изпитване на промишлени и битови електрически съоръжения, устройства за автоматично управление, в лабораторни условия на стендове (LATRs), в комуникационни устройства и устройства и др.
Мощните версии на трифазни автотрансформатори се използват за намаляване на пусковия ток на електродвигателите.
В енергетиката се използват мощни проби от автотрансформатори за свързване на мрежи с високо напрежение с мрежи, близки по напрежение. Коефициентът на трансформация в такива устройства обикновено не надвишава 2 - 2,5. За промяна на напрежението в още по-големи размери са необходими други устройства и използването на автотрансформатори става непрактично.
Металургия.
Комунално стопанство.
Технологично производство.
Нефтено и химическо производство.
Образователните институции използват LATR, за да показват експериментиуроци по физика и химия.
Защита от пренапрежение.
Помощно оборудване за машини и записващи устройства.

Как да изберем автотрансформатор

Първо, определете къде ще се използва автотрансформаторът. Ако за тестване на захранващо оборудване в предприятието е необходим един модел, а за захранване на автомобилното радио по време на ремонт, тогава е съвсем различно. Когато избирате, е по-добре да следвате някои съвети:

Мощност. Необходимо е да се изчисли натоварването на всички консуматори. Общата им мощност не трябва да надвишава мощността на автотрансформатора.
Интервал на корекция. Този параметър зависи от действието на устройството, тоест да се увеличи или намали. Най-често устройствата са във формата с намалено напрежение.
Захранване. Ако искате да свържете автотрансформатор към домашна мрежа, тогава е по-добре да закупите устройство за 220 волта, а ако за 3-фазна мрежа, тогава за 380 волта.

С такова устройство можете да промените стойностите на мрежовото напрежение и да зададете стойностите, които са необходими за определен тип товар.