9.5. Автотрансформатори

Автотрансформатор щодо конструктивного виконання подібний до зви­чайного трансформатора: має замкнений сталевий магнітопровід, на якому роз­міщені дві обмотки, виконані з мідного проводу різних перерізів. На відміну від трансформатора обмотки автотрансформатора електрично з'єднані.

У знижувального автотрансформатора обмотка вторинної напруги є час­тиною обмотки первинної напруги. У підвищувального, навпаки, обмотка пер­винної напруги є частиною обмотки вторинної напруги. Таким чином, в авто­трансформаторі крім магнітного зв'язку між первинною й вторинною обмотка­ми є ще електричний зв'язок.

Електричні схеми знижувального і підвищувального автотрансформато­рів подані на рис. 9.10. Напруга джерела, прикладена до затискачів первинної обмотки АХ із кількістю витків w1, урівноважується головним чином ЕРС Е1, створеною змінним магнітним потоком у магнітопроводі. Вторинна обмотка має кількість витків w2. У ній створюється ЕРС E2 = E1(w1/w2).

Коефіцієнт трансформації дорівнює відношенню первинної і вторинної напруг:

n = U1/U2 = w1/w2 . (9.17) При підключенні до затискачів ах навантаження ZH струм у загальній час­тині обмотки ах I12 дорівнюватиме геометричній сумі струмів первинного і вто­ринного кіл I

Потужність, спожита ав­тотрансформатором з мере­жі, без урахування втрат, до­рівнюватиме потужності, що виділяється у навантаженні, тобто U1 I1 = U2I2, звідки ви­пливає

I1/I2 = U1/U2 = n.

При цьому так само, як і у звичайному трансформато­рі основний магнітний потік Ф0т залишається незмінним

при незмінній напрузі U1 .

Якщо знехтувати струмом холостого ходу, то можна вважати, що струми I1 і I2 зсунуті за фазою на 180° і їхня геометрична сума дорівнює алгебраїчній

сумі, тобто

/і2 = I2 - Ii = I2 [(1 - (!/«)]• (9.18)

Перевагою автотрансформатора перед трансформатором є простіша конс­трукція, менші витрати міді, більш високий ККД, менші втрати в обмотках і сталі магнітопроводу.

Однак автотрансформатор порівняно з трансформатором має й істотні недо­ліки: малий опір короткого замикання, що спричиняє великий струм короткого за­микання, а електричний зв'язок між обмотками при високій первинній напрузі не­безпечний при доторканні людини до проводів у колі навантаження.

Трифазні автотрансформатори застосовують в електроенергетиці для зв'язу­вання мереж змішаних напруг, наприклад 110 і 220, 220 і 500 кВ та ін., при пуску асинхронних трифазних електродвигунів з метою зменшення пускового струму.

Автотрансформатори низької напруги виконують на невелику потужність (до 7,5 кВА). Вони мають переважно обмотку з одним перерізом проводу і мо­жуть використовуватися як для підвищення, так і зниження напруги.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я