Пристрій, схема і принцип дії автотрансформаторів

Для коригування і зміни показників напруги в межах маленьких значень використовуються автотрансформатори. Пристрій і принцип дії цих приладів заснована на магнітній і гальванічного зв'язку між ланцюгами, так як обмотка напруги нижчого входить в обмотку напруги вищого. Залежно від того, яка з них включається, відбувається незначне зниження або підвищення напруги.

Пристрій і технічні характеристики

Сфера застосування автотрансформаторів – харчування побутової техніки, промислові електромережі, пуск асинхронних електродвигунів. На великих виробничих об'єктах вони необхідні для підвищення напруги і одночасного зменшення можливих втрат в лініях електропередач. Завдяки особливостям конструкції, обладнання склало серйозну конкуренцію звичайним трансформаторів. Залежно від призначення, пристроїв присвоюється буквене найменування:

• С – для власних потреб окремих електричних станцій.
• П – для електроліній з постійним струмом.
• М – для металургійних підприємств.
• ПН – для підключення електронасосів погружного типу.
• Б – для бурових установок і бетоногрейних установок.
• Е – для екскаваторів з електрообладнанням.
• ТО – для організації тимчасового освітлення або теплової обробки грунту або бетону.

У перетворювачах електромагнітного типу передача енергії між обмотками відбувається завдяки виникненню магнітного поля, зосередженого всередині муздрамтеатру. Відмінність автотрансформатора від трансформатора полягає в наявності ще й електричного зв'язку. У момент установки зменшеного струму в тій частині обмотки, яка є спільною між двома ланцюгами, виникає збільшення або зниження напруги. На думку фахівців, такий пристрій дозволяє заощадити сталь, скоротивши її кількість для створення муздрамтеатру з меншим перетином.

Більшість інших деталей в конструкції практично нічим не відрізняється від комплектуючих трансформатора. Принцип функціонування агрегату полягає в наступному: в момент створення навантаження по обмотці переміщається електричний потік, а по провіднику – струм первинний. Відбувається геометричне складання двох потоків, в результаті чого на обмотку видаються зовсім малі показники.

типи агрегатів

Залежно від схеми автотрансформатора та інших особливостей конструкції виділяють кілька різновидів обладнання. Найбільш популярними є 8 з них, інші зустрічаються рідше. Кожен з них вибирається відповідно до майбутніх умовами експлуатації:

• АТД – обладнання із застарілою конструкцією потужністю в районі 25 Вт.
• Ву- 25-Б – дозволяє зрівнювати струми на вторинній обмотці, якщо використовується схема диференціального захисту для силового трансформатора.
• ЛАТР-1 – лабораторний автотрансформатор, який може використовуватися при 127 В.
• ЛАТР-2 – призначений для побутових мереж з напругою 220 В, регулює показники напруги контактом, який ковзає по витків обмотки.
• ДАТР-1 – розроблений для функціонування в умовах невисокої навантаження.
• РНО – призначений для мереж з підвищеним навантаженням.
• АТНЦ – незамінне обладнання в сфері телевимірювань.
• РНТ – обладнання, яке розраховане на максимально сильні навантаження в мережах особливого призначення.

Крім того, класифікація передбачає поділ агрегатів на групи з малою потужністю (не більше 1 кВ), середньою потужністю понад 1 кВ і силові прилади. Використання автотрансформаторів дозволяє підвищити ККД в роботі енергетичних систем, а також зменшити вартість транспортування енергії.

Однофазні та трифазні прилади

У різних галузях сьогодні використовуються трифазні та однофазні агрегати.Останні представлені таким типом обладнання, як ЛАТР (лабораторні автотрансформатори, розраховані на низьковольтні мережі). В лініях з підвищеною напругою використовуються понижуючі автотрансформатори, наприклад, 220/100 і 220/110, в яких вторинна обмотка є частиною первинної. У конструкціях підвищує типу первинна обмотка – це частина вторинного контуру.

Схема автотрансформатора однофазного типу передбачає кілька відводів, Які відгалужуються від основної котушки. Саме вони і визначають знижувальну або підвищує здатність агрегату. У трифазних конструкціях може бути два або три контури, а з'єднання обмоток нагадує за формою зірку. Вони призначені для роботи нагрівальних елементів в печах.

Апарати, подані з трьома обмотками, є робочими елементами високовольтних мереж. Тип контакту передбачає з'єднання нульового проводу із зіркою, що дозволяє знизити напругу, підвищити ККД лінії і зменшити витрати на передачу енергії. Одним з недоліків є збільшення кількості струмів короткого замикання.

недоліки експлуатації

Незважаючи на те що автотрансформатор набагато ефективніше і дешевше в експлуатації, ніж звичайний трансформатор, в його використанні теж можуть виникати проблеми. Одним із серйозних недоліків є неможливість гальванічної розв'язки обмоток.

Незначний розсіюється електричний потік між обмотками може спровокувати коротке замикання при раптових несправності й неполадки. Щоб не спровокувати порушення функціонування агрегатів, вторинна і первинна обмотка повинні мати ідентичні з'єднання.

У представленій системі ускладнюється збереження електромагнітного балансу, Нормалізувати який можна збільшенням корпусу обладнання. При великий трансформації діапазону не вийде істотна економія енергоресурсів.

Принцип роботи автотрансформатора і його конструктивні особливості не дозволяють зробити систему з одностороннім заземленням. При ремонті і усунення аварійних ситуацій персонал, що обслуговує обладнання, може наражатися на небезпеку через імовірність виникнення вищого напруження і на нижчих обмотках. В такому випадку встановиться з'єднання всіх елементів з високовольтної частиною, а ізоляція провідників може виявитися пробитою, що не допускається правилами безпеки.