Автотрансформаторы

Для преобразования напряжения электрических сетей, питания различных электроприборов и устройств используются автотрансформаторы.

Принцип работы

Автотрансформатор представляет собой вариант трансформатора. Отличие автотрансформатора состоит в том, что в нем отсутствует гальваническая развязка первичной и вторичной цепей.

Конструктивно такое устройство представляет собой магнитопровод, на котором имеется  обмотка из медного провода, состоящая из W1 витков. Пусть для понижающего автотрансформатора на этой обмотке имеется отвод от W2 витков. При подключении переменного напряжения  U1 к первичной обмотке по ней протекает той I1, в результате чего возникает переменный магнитный поток. В результате воздействия этого потока в витках устройства генерируется ЭДС. На подключенную к виткам W2 нагрузку будет действовать напряжение U2, величина которого будет равна:

        U2=U1*1/k, где:
k=W1/W2- коэффициент трансформации.

Через нагрузку будет протекать ток I2.

Особенностью автотрансформатора является то, что в общей секции обмотки будет протекать ток I1 - I2. Благодаря этому там можно использовать провод меньшего сечения, что позволит сэкономить дорогую медь. При этом экономия будет тем значительней, чем меньше k

Применение

Автотрансформаторы относительно небольшой мощности (10 – 1000 ВА) используются для питания бытовых приборов и систем автоматики. Например, такие устройства используются в стабилизаторах напряжения релейного, электронного или электромеханического типа.

Более мощные автотрансформаторы  используются в высоковольтных сетях. Их мощность может достигать нескольких сотен МВА.

В трехфазных сетях используются трехфазные автотрансформаторы, которые могут быть соединены звездой или треугольником.

Достоинства и недостатки

Преимуществами автотрансформаторов перед обычными являются:

• Меньший расход материалов.
• Больший кпд.
• Меньшие габариты и вес.
• Большая стабильность напряжения при изменении нагрузки.

Основные недостатки:

• Наличие электрической связи первичной и вторичной обмоток. При эксплуатации автотрансформаторов такая связь обмоток высокого и низкого напряжения создает опасность для обслуживающего персонала и требует дополнительной изоляции.
• При использовании автотрансформаторов различные перенапряжения в высоковольтной части сети могут беспрепятственно проникнуть в цепь низкого напряжения.
• Для автотрансформаторов короткое замыкание может вызвать более тяжелые последствия, чем для короткого замыкания в обычном трансформаторе.

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи