Главная Промышленная автоматика.

структивиое исполнение автотрансформатора и трансформатора практически одинаково.

По принципу работы автотрансформатор также мало чем отличается от обычного траисформатора питания, При подключении к автотрансформатору электросети переменного тока с напряжением Uc в его обмотке W]-W2 (рис. 12,а) или ее части Wi (рис. 12,6) индуцируется ЭДС Ei, в результате этого на части обмотки, подключенной к нагрузке, появится ЭДС £2 и потечет ток /н. Через общую часть витков в течение каждого полупериода будут протекать направленные навстречу друг другу токи h и /„, поэтому эту часть обмотки автотрансфорхматора можно выполнять проводом соответственно меньшего сечения.

В зависимости от коэффициента трансфор(Мации автотрансформаторы подразделяются на понижающие (см. рис. 12,а) и повышающие (см. рис. 12,6). Для понижающего автотрансформатора справедливо выражение

w + wz Uc

а для повышающего

1

1 + Щ Un

где Ппн, Ппв - коэффициенты трансформации понижающего и повышающего автотрансформаторов соответственно.

Из приведенных выше схем автотрансформаторов видно, что между первичной п вторичной цепями существует как электрическая, так и магнитная связь, т. е. электрическая энергия передается из сети в нагрузку не только магнитным, но и электрическим способом.

У понижающего автотрансформатора мощность во вторичной цепи

= ил - + = Рэ. + р.и,

Пцн «пн

у повышающего автотрансформатора

Р„ = t/„/„ttn, + t/„/„ (1 -tt„,) = Рэл + /эм.

где Рэл, Рэч - соответственно электрическая и электромагнитная составляющие мощности, поступающие из первичной цепи автотрансформатора во вторичную цепь.

Типоразмер магнитопровода автотрансформатора, а также потери мощности определяются только электромагнитной составляющей мощности, иначе, габаритной или расчетной мощностью. Для понижающего автотрансформатора

для повышающего

эм=/н/н(1-«пв)-



Электромагнитная .мощность Рэм при заданной выходной мощности P„=UuIh автотрансформатора будет тем меньше, чем ближе его коэффициент трансформации к единице (обычно выбирается порядка 1,2...2) и тем меньше площадь поперечного сечения магнитопровода. Таким образом, при достаточно малом коэффициенте трансформации уменьшаются габариты и масса автотрансформатора, снижаются расход меди и стоимость, повышается КПД по сравнению с параметрами транаформатора той же мощности. При большом коэффициенте трансформации применение автотрансформатора становится невыгодным; кроме того, наличие электрической связи между целями высокого и низкого напряжений требует для питаемой РЭА специальных защитных мер.

В зависимости от числа фаз тока питающей сети различают трехфазные и однофазные автотрансформаторы, а также нере-гулирующие и регулирующие. Последние находят широкое применение в радиолюбительской практике в качестве регуляторов напряжения питания бытовой РЭА.

Отечественной промышленностью выпускаются в соответствии с ГОСТ 23064-78 автотрансформаторы общего назначения на номинальные токи нагрузки до 32 А, включаемые в сеть однофазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 127 п 220 В, а также трехфазного тока частотой 50 Гц напряжением 220 и 380 В. Основные параметры однофазных автотрансформаторов с но.минальным первичным напряжением 220 В и регулируемым вторичным напряжением от О до 250 В приведены в табл. 1.

Таблица 1. Параметры однофазных автотрансформаторов

Тип автотрансформатора

Номинальный ток нагрузки, А

Число регулируемых цепей

КПД. %

Ток холостого хода, А

АОСН-2-220-У4

0,15

АОСНД-2-2210-У4

0,15

АОСН-4-г20-У4

0,20

АОСН-8-22Ю-У4

0,30

АОСН-10-220-У4

0,30

АОСН-16ч220-У4

0,60

АОСНП-16-212Ю-У4

0.60

АОСН-20-220-У4

1,00

АОСНП-20-212О-У4

1,00

АОСН-32-220-У4

1,00

АОСНП-32-320-У4

1,00

в обозначении автотрансформатора буквы означают: А - автотрансформатор, О - однофазный (Т - трехфазный), С - сухой с естественным воздушным охлаждением, Н - с регулированием напряжения под нагрузкой, П - с электромеханическим приводом, Д - с двумя регулируемыми цепями. После буквенных обозначений через тире указываются номинальный ток нагрузки в амперах, номинальное первичное напряжение в вольтах, год разработки, обозначение климатического исполнения и категории



размещения, а также исполнения но условиям установки на месте работы (встраиваемый, стационарный ц пр.).

Радиолюбители часто автотрансформаторы выполняют с несколькими отводами для получения от них одновременно высоких и низких напряжений. Последовательное подключение отводов автотрансформатора к нагрузке, например с цомощью переключателя, позволяет регулировать напряжение на нагрузке, и чем больше отводов у автотрансформатора, тем плавнее это можно обеспечить. Более подробно вопросы регулирования напряжения переменного тока рассмотрены в разд. П.

Радиоэлектронная аппаратура, электропитание которой осуществляется от автотрансформатора, не должна заземляться, так как это может привести к короткому замыканию фазы.

Расчет автотрансформатора малой мощности практически не отличается от изложенного выше расчета маломощного трансформатора.

Особенное™ расчета автотрансформатора заключаются в следующем: 1. Выбор типоразмера магнитопровода производится по значению электромагнитной мощности:

для Дпн> 1

Рэм ; Р{\---- = Р„-f- ;

для nnB< 1

Wi -f Юг

Для автотраисфор.маторов с секционированной обмоткой мощность следует вычислять для всех коэффициентов трансфор.мации.

2. Номинальный ток в первичной цепи автотрансформатора при активной нагрузке

и 11ат COS ф

В практических расчетах с достаточной степенью точности можно принять ilatcos ф = 0,9...0,95.

3. При расчете диамепра проводов обмоток автотрансформатора следует учитывать, что для понижающего автотрансформатора ток обмотки wi равен /с, а обмотки wi /оОщ = /н-/о. Для повышающего автотрансформатора ток обмотки Юг равен /н, а обм.отки Wi /общ = /с-/н.

4. При определеиии числа витков частей обмотки автотрансфор.матора падением напряжения в лих можно пренебречь.

6. Дроссели фильтров

Дроссель представляет собой статический электромагнитный аппарат, используемый в электрических цепях постоянного, пульсирующего и перемеииого тока в качестве индуктивного сопротивления. В зависимости от схемного назначения дроссель используется самостоятельно или в сочетании с други.ми элементами входит в состав более сложных узлов: сглаживающих фильтров, резоиансны.х контуров и т. п.

2-2 ;з,





0 1 2 3 4 5 6 7 8 [9] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0035