Что из себя представляет автотрансформатор
Автотрансформатор – это трансформатор, в котором часть обмотки принадлежит как первичной обмотке, так и вторичной обмотке трансформатора. Его принцип работы такой же, как и у обычного трансформатора, тогда соотношение между входным и выходным напряжением, входным и выходным током и соотношением числа витков между первичной и вторичной обмоткой такое же.
Токи первичной обмотки и вторичной обмотки протекают в противоположных направлениях, поэтому суммарный ток, протекающий через общую часть обмотки, равен разнице между током на обмотке низкого напряжения и током на обмотке высокого напряжения. Для правильной работы автотрансформатора обе обмотки должны иметь одинаковое направление намотки. Коэффициент трансформации этого трансформатора близок к 1.
Понижающий автотрансформатор
Если к точкам А и В приложить переменное напряжение, а выходное напряжение измерить в точках С и D, получится меньшее напряжение. Этот трансформатор представляет собой понижающий автотрансформатор. В этом случае отношение витков Ns/Np менее 1.
Повышающий автотрансформатор
Если к точкам С и D приложить переменное напряжение, а выходное напряжение измерить в точках А и В, получится более высокое напряжение. Этот трансформатор является повышающим автотрансформатором. В этом случае соотношение витков Ns/Np больше 1.
Преимущества автотрансформатора
- Автотрансформаторы имеют меньший вес и меньшую стоимость
- Вместо обмотки высокого напряжения из N1 витков ее необходимо предусмотреть для обмотки низкого напряжения с числом витков N2
- Еще одним преимуществом является отсутствие разделения (изоляции) между первичной и вторичной обмотками. Однако это имеет тот недостаток, что первичная обмотка не является независимой от вторичной
Недостатки автотрансформатора
- Нагрузка может быть напрямую подключена к источнику высокого напряжения, если изоляция между обеими обмотками этого трансформатора выйдет из строя
- Имеет большой ток короткого замыкания
Применение автотрансформаторов
- Плавный пуск (пониженное напряжение) для двигателей с короткозамкнутым ротором, чтобы избежать высокого потребления тока при запуске. Таким образом, при пуске подается от 50% до 60% первичного напряжения.
- Позволяет компенсировать падение напряжения в распределительных кабелях в электроустановках на больших расстояниях (например, в сельской местности).
- Задействуется для соединения трансформаторов в системах 132/330 кВ.
Как подключить обычный трансформатор как автотрансформатор
Для получения «понижающего автотрансформатора» с помощью обычного трансформатора нижний вывод первичной обмотки необходимо соединить с верхним выводом вторичной обмотки и из этой точки соединения получить выход трансформатора.
Для получения «повышающего автотрансформатора» нижний вывод первичной обмотки необходимо соединить с верхним выводом вторичной обмотки. Вход в этом случае находится на стыке обеих обмоток, а выход – на верхнем выводе первичной обмотки.
Учтите, что две другие возможные вариации этого трансформатора можно получить, если поменять местами Np и Ns на каждой из предыдущих схем. С этим типом соединений улучшается способность передачи энергии, а также улучшается коэффициент мощности.
© digitrode.ru