2.5 Автотрансформаторы

Автотрансформатором называется однообмоточный трансформатор, у которого вторичная (выходная) обмотка является частью первичной (выходной) обмотки.

При этом мощность передается в нагрузку не только магнитным, но и электрическим путем, так как часть тока непосредственно питает нагрузку.

Электрические процессы в автотрансформаторе не отличаются от процессов в обычном трансформаторе.

К преимуществам автотрансформатора следует отнести меньший расход обмоточного материала и стали, меньшие потери электроэнергии и колебания напряжения при изменении нагрузки, а также более высокий КПД. С другой стороны, автотрансформатору присуща гальваническая связь обмоток высшего и низшего напряжений и большой ток короткого замыкания, что существенно ограничивает возможности их применения.

Применяются автотрансформаторы для плавной регулировки напряжения питания при исследовании или испытании устройств электропитания (ЛАТР – лабораторный автотрансформатор).

Рисунок 2.3 – Электрические схемы автотрансформаторов

2.6 Трехфазные силовые трансформаторы

Применение трехфазных трансформаторов обеспечивает равномерную нагрузку по всем трем фазам трехфазной сети, их целесообразно применять при мощности нагрузки более 1-2 кВт. Принцип действия трехфазных трансформаторов такой же, как и однофазных. На каждом стержне установлены первичная и вторичная обмотки каждой фазы. При концентрическом выполнении обмоток низковольтная обмотка (НН) размещается ближе к стержню. Далее идут обмотка среднего напряжения (СН) (если она есть) и обмотка высшего напряжения (ВН).

Начало фазовых обмоток ВН обозначается буквами A, B, C, а концы – X, Y, Z; обозначение для обмоток НН – соответственно, a, b, c и x, y, z. Если обмотки имеют вывод нулевой точки, то он обозначен 0.

Обмотки могут соединяться звездой, треугольником и зигзагом. При соединении в зигзаг обмотка каждой фазы разделяется на две части.

Рисунок 2.4 – Электрические схемы соединения обмоток трёхфазного трансформатора

Для питания мощных потребителей применяют параллельное включение трансформаторов, имеющих одинаковый коэффициент трансформации, одинаковую величину напряжения короткого замыкания и принадлежность к одной группе соединений обмоток трансформатора. При несоблюдении этих правил начинают протекать уравнительные токи, трансформатор перегревается и может выйти из строя. Группа соединений показывает величину сдвига по фазе между векторами линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжений.

Расчет маломощного силового трансформатора производится на компьютере по программе «Расчёт трансформатора».

ЗАПОМНИТЕ

В опыте короткого замыкания на первичную обмотку трансформатора подаётся пониженное напряжение. При испытании трансформатора в режиме нагрузки можно определить все его основные технические параметры

Темы докладов и рефератов

1. Тороидальные трансформаторы.

2. Определение параметров трансформатора.

3. Сравнительные характеристики трансформаторов.

4. Параллельное включение трансформаторов.

5. Конструкция трёхфазного трансформатора.

Контрольные вопросы

1. Какое физическое явление лежит в основе работы трансформатора?

2. Поясните работу трансформатора в режиме холостого хода.

3. Укажите достоинства и недостатки трансформатора.

4. Назовите виды сердечников трансформатора.

5. Укажите назначение измерительных трансформаторов тока и напряжения.

6. Нарисуйте схему понижающего автотрансформатора.

7. Как соединяются обмотки трёхфазного трансформатора?