АВТОТРАНСФОРМАТОР

АВТОТРАНСФОРМАТОР – электрический трансформатор, часть обмотки которого принадлежит одновременно первичной и вторичной цепям. При питании первичной обмотки АХ от сети переменного тока в сердечнике возбуждается магнитный поток, наводящий в ней противоэдс. На участке , являющемся вторичной цепью, устанавливается напряжение, пропорциональное числу его витков. Ток вторичной цепи I2 проходит по участку ах, а ток первичной I1 – по всей обмотке АХ. При подключении нагрузки на часть обмотки АХ токи I1 и I2 имеют встречное направление, и поэтому по обмотке АХ будет проходить разность токов Iax = I1 – I2. Это позволяет выполнить обмотку АХ проводом меньшего сечения.

Автотрансформатор, изображенный на рис. а, — понижающий, так как W1 > W2. Если на обмотку ах подать входное напряжение, он станет повышающим, так как W2 < W1 . Автотрансформатор с изменяющимся коэффициентом трансформации может плавно регулировать напряжение от 0 до 1,1 Uвx (рис. б). Лабораторные регулирующие однофазные трансформаторы типа ЛАТР состоят из кольцеобразного ферромагнитного сердечника, обмотанного одним слоем изолированного медного провода. От этой обмотки сделано несколько отводов, которые позволяют использовать автотрансформатор как повышающий или понижающий с постоянным коэффициентом трансформации. На поверхности обмотки, очищенной от изоляции, имеется узкая дорожка, по которой перемещается щеточный ли роликовый контакт. С его помощью плавно изменяется выходное напряжение. В трехфазных автотрансформаторах обмотки обычно соединяются звездой и имеют вывод на нейтральную точку (рис. в).


Применение автотрансформаторов выгодно в том случае, когда коэффициент трансформации К 1,25…2,0. Они служат для связи высоковольтных сетей 500 и 220 кВ, пуска асинхронных и синхронных двигателей, в лабораторных условиях и др.

Расчет автотрансформатора мощностью до 1 кВт. В автотрансформаторе напряжение и ток в первичной и вторичной обмотках связаны такими же соотношениями, как и в трансформаторах, т.е.

U2 /U1 = W2/W1 = K,

где U2 и U1 – напряжения во вторичной и первичной обмотках; W2 и W1 – число витков в соответствующих обмотках; К – коэффициент трансформации.

Мощность, получаемая во вторичной обмотке (мощность автотрансформатора), будет

P2 = Pат = U2I2.

В случае понижающего трансформатора I = I2 – I1 или I2 = I + I1. Поэтому

Рат = U2I2 = U2(I = I1) = U2I + U2I1.

Отсюда следует, что Рат состоит из двух слагаемых: мощности Рт = U2I, предаваемой на вторичную обмотку за счет трансформаторной (магнитной) связи между обеими цепями; мощности Рэ = U2I1, передаваемой из первичной обмотки во вторичную за счет одновременной электрической связи между обмотками.

Мощность Рт является той мощностью, на которую нужно рассчитывать автотрансформатор:

для понижающего

Рт = Рат(1 – К),

для повышающего

Рт = Рат(1 – 1/К).

Площадь поперечного сечения сердечника

S = 1,2SQL(Рт ).

Число витков обмотки, приходящееся на 1 В напряжения,

W0 = 45000/BH,

где Н – магнитная индукция сердечника; В – намагничивающая сила.

Число витков каждой из обмоток

W1 = WU1; 2 = WU2.

Обмотка автотрансформатора при длительной работе не должна нагреваться выше 65 градусов С. Во избежание этого плотность тока в проводе не должна превышать 2…2,2 А/1 мм² его сечения. Диаметр провода вычисляется по формуле

d = 0,8 (I,)1/2,

где d – диаметр провода обмотки, мм; I – ток в соответствующей обмотке, А.

Ток, потребляемый автотрансформатором из сети,

I1 = Рат/U1,

ток нагрузки

I2 = Рат/U2.

Словарь Бензаря






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.