Автотрансформаторы

I ₁

В автотрансформаторе (рис. 12) часть витков обмотки высокого напряжения (ВН) используется в качестве обмотки низкого напряжения (НН), то есть, в автотрансформаторе имеется только одна обмотка, часть которой одновременно принадлежит первичной и вторичной обмоткам.

Рис. 12. Схема автотрансформатора

На участке а Х протекает ток , или, переходя к действующим значениям и учитывая, что токи находятся в противофазе, можно записать . Таким образом, в общей части обмоток величина тока равна разности токов первичной и вторичной цепи.

Если коэффициент трансформации близок к единице, то токи и мало отличаются друг от друга и разность между ними будет небольшой. Это позволяет выполнить часть обмотки а Х проводом меньшего сечения.

Мощность, передаваемая из первичной обмотки во вторичную, будет равна

(42)

Преобразуем ее, подставив ток , и получим:

(43)

Здесь – мощность, поступающая во вторичную цепь электрическим путем, а – мощность, поступающая во вторичную цепь посредством магнитного потока. Следовательно, в автотрансформаторе посредством магнитного потока передается лишь часть мощности, что дает возможность уменьшить поперечное сечение магнитопровода. При меньшем поперечном сечении магнитопровода уменьшается средняя длина витка обмотки, что вновь приводит к уменьшению расхода меди на обмотку и уменьшению электрических потерь.

Таким образом, автотрансформатор имеет преимущества перед трансформаторами, заключающиеся в меньшем весе, меньших размерах, более высоко КПД, меньшей стоимости.

Однако эти достоинства имеют значение только при коэффициенте трансформации При больших коэффициентах сказываются недостатки автотрансформатора:

· большие токи короткого замыкания;

· наличие электрической связи между высокой и низкой стороной, что усложняет эксплуатацию и требует повышенной изоляции между обмоткой и корпусом;

· при более высоких коэффициентах трансформации выгода от использования автотрансформатора становится ничтожной и применять их нецелесообразно.

Автотрансформаторы бывают повышающими и понижающими, однофазными и трехфазными. Автотрансформаторы применяются в высоковольтных линиях электропередач при коэффициенте трансформации, близком к 2.

Широкое применение нашли автотрансформаторы при пуске асинхронного двигателя, в лабораторной практике и при испытаниях электроустановок, где они используются для регулирования вторичного напряжения. Современные регуляторы напряжения представляют собой однофазные или трехфазные автотрансформаторы. Наиболее распространенным устройством для регулирования напряжения является лабораторный регулировочный автотрансформатор ЛАТР.

ЛАТРы - трансформаторы тока с плавным регулированием мощности. По количеству фаз в цепи, различают однофазный автотрансформатор ЛАТР и соответственно трехфазный ЛАТР. Автотрансформатор 220 В позволяет регулировать напряжение от 0 до 250 В, при питании в сети 220 В, а трехфазные от 0 до 430 В. Данный тип трансформаторов отличается компактными габаритами, небольшим весом, высоким КПД и безопасностью в работе. Лабораторный трансформатор имеет широкое применение, благодаря ручному регулированию напряжения, в таких областях как: проектирование и наладка ТВ приемников и бытовой техники; научные лаборатории; нефтяная и другие виды промышленности.

Дата добавления: 2015-07-15