Автотрансформаторы

Трансформатор является устройством, предназначенным для преобразования входного тока одного напряжения в выходной тока иного напряжения в условиях постоянной частоты и мощности. Преобразование тока происходит благодаря явлению электромагнитной индукции - возникновение электрического тока при изменении магнитного потока, проходящего через контур.

Конструктивно трансформатор состоит из магнитопровода - сердечника и катушек (обмоток) изолированного провода. Для изготовления магнитопровода используется магнитный материал. Обмотка трансформаторов подразделяется на первичную, подключаемую к сети, и вторичную, подключаемую к электрическому прибору. Вторичных обмоток может быть не одна, а несколько, в этом случае трансформатор является многообмоточным. Первичная и вторичная обмотки могут быть соединены между собой напрямую (иметь электрическую связь), тогда трансформатор называется автотрансформатором.

Рис 1. Автотрансформатор силовой сухой TDGC2-5K 

Объединенная обмотка автотрансформатора обладает не менее, чем тремя выводами. При подключении к различным выводам можно получить различные напряжения. Использование автотрансформаторов является более эффективным и дешевым по сравнению с многообмоточными трансформаторами при небольших коэффициентах трансформации (в диапазоне от 1 до 2).

Автотрансформатор обладает очень большим коэффициентом полезного действия (КПД), доходящим до 99%. Происходит это благодаря тому, что преобразованию подвергается не вся мощность, а лишь ее часть. При небольшом отличии входного и выходного напряжения - это является значительным преимуществом, так как обеспечивает минимальные потери на преобразовании.

Однако автотрансформаторы не подходят для использования при больших коэффициентах трансформации, так как не обладают возможностью создания «гальванической развязки» из-за отсутствия гальванического обособления первичной и вторичной обмоток посредством изоляции. Это может привести к возникновению короткого замыкания или пробою автотрансформатора.

Лабораторные автотрансформаторы регулируемые (ЛАТРы)

Автотрансформаторы, применяемые в низковольтных сетях в качестве лабораторных регуляторов напряжения невысокой мощности, называются ЛАТРы. Преобразование напряжения в данном случае осуществляется посредством перемещения скользящего контакта по виткам обмотки.

Рис 1. Автотрансформатор силовой сухой типа «ЛАТР» 

ЛАТРы состоят из кольцеобразного ферромагнитного магнитопровода и однослойной обмотки из изолированного медного провода. ЛАТРы могут служить как понижающими, так и повышающими трансформаторами с постоянным коэффициентом трансформации благодаря специальной обмотке, имеющей несколько постоянных ответвлений. Для плавного регулирования вторичного напряжения в диапазоне от 0 до 250В медная обмотка очищается от изоляции и на ее поверхность наносится узкая дорожка для перемещения щеточного или роликового контакта.

Важно, что в лабораторном трансформаторе замыкание соседних витков не вызывает витковых замыканий, благодаря тому, что ток сети и ток нагрузки в совмещенной обмотке трансформатора близки и встречно направлены.

ЛАТРы обладают номинальной мощностью от 0,5 до 7,5 кВА.