Зміст лекції

1 Автотрансформатори

Рисунок 1 - Схема однофазних трансформаторів:

а) понижуючого; б) підвищую чого.

Автотрансформатори відрізняються від трансформаторів тим, що в них обмотка нижчої напруги є частиною обмотки вищої напруги, тобто кола цих обмоток мають не тільки магнітний, але і гальванічний зв’язок.

Автотрансформатори доцільно застосовували для незначного зниження чи підвищення напруги, коли в частині обмотки, що є загальною для обох кіл автотрансформатора, установлюється зменшений струм , що дозволяє виконати її більш тонким проводом і заощадити кольоровий метал (рис. 1, а, б). Одночасно з цим зменшується витрата сталі на виготовлення магнітопроводу, переріз якого виходить менше, ніж у трансформатора.

В автотрансформаторах потужність до вторинного кола передається не тільки за допомогою перемінного магнітного поля, але і безпосередньо за рахунок гальванічного зв’язвку між первинним і вторинним колами. Автотрансформатори успішно конкурують із двообмоточними трансформаторами, коли їхній коефіцієнт трансформації мало відрізняється від одиниці й у всякому разі не є більше 1,5…2. При коефіцієнті трансформації вище 3 автотрансформатори себе не виправдовують.

Лабораторні регульовані однофазні автотрансформатори складаються з кільцеподібного феромагнітного магнітопроводу, обмотаного одним шаром ізольованого мідного проводу (рис. 2). Від цієї обмотки виведеного кілька постійних відгалужень, що дозволяє використовувати ці пристрої як понижуючі чи підвищувальні автотрансформатори з певним постійним коефіцієнтом трансформації. Крім

Рисунок 2 - Схема лабораторного того, на поверхні обмотки, очищеної від ізоляції, регульованого однофазного є вузька доріжка, по якій обертання

автотрансформатора. рукоятки переміщають щітковий або роликовий контакт для одержання плавно регульованої вторинної напруги в межах від нуля до 250 В. Такі автотрансформатори виготовлюють номінальною потужністю 0,5; 1; 2; 5; 7,5 кВ·А.

У трифазних автотрансформаторах фази звичайно з’єднують зіркою з виведеною нейтральною точкою. При необхідності зниження напруги електричну енергію підводять до затискачів А, В, С і відводять від затискачів a, b, c, а при підвищенні напруги – навпаки. Їх застосовують як пристрої для зниження напруги при пуску потужних двигунів, а також для східчастого регулювання напруги на затисках нагрівальних

елементів пічок.

Рисунок 3 - Схема трифазного автотрансформатора із з’єднанням фаз обмотки зіркою і виведеною нейтральною точкою.

Істотний недолік автотрансформаторів – гальванічний зв’язок між первинним і вторинним колами, що не дозволяє використовувати їх як понижуючі при первинній напрузі вище 1000 В, тому що при цьому всі частини експлуатованої установки виявляються поєднаними з високовольтною частиною, що неприпустимо за умовами безпеки обслуговування і через можливість пробою ізоляції струмопровідних частин приєднаного електроустаткування.

2 Триобмоткові трифазні трансформатори

Триобмоткові трифазні трансформатори великої потужності, застосовувані в енергетичних системах, мають обмотку вищої напруги (ВН) з фазами AX, BY, CZ і обмотку середньої напруги (СН) з фазами , , з’єднаними зіркою, а також обмотку нижчої напруги (НН) з фазами ax, by, cz , з’єднаними трикутником (рис. 4). Такий трансформатор заміняє два двообмоткові трансформатори і дозволяє при приєднанні однієї з обмоток до джерела живлення одночасно одержати дві різні напруги, що зручно використовувати для передавання електричної енергії на різні відстані. Часто замість три обмоткових трансформаторів використовують трансформатори, у яких обмотки вищої й середньої напруг мають автотрансформаторний зв’язок між собою і трансформаторний зв’язок з обмоткою нижчої напруги.

Багатообмоткові однофазні трансформатори малої потужності, застосовувані в радіотехнічних пристроях, мають одну первинну обмотку і кілька вторинних, частина яких є обмотками вищої напруги , , а інші обмотками нижчої напруги , , (рис. 4). Таким чином, багато обмотковий трансформатор дозволяє одержати одночасно кілька різних напруг, що використовують для живлення тих чи інших електричних кіл.

Рисунок 4 - Схема три обмоткового

трифазного трансформатора зі

з’єднанням фаз обмоток

за схемою .