Proiectarea autotransformatoarelor și principiul de funcționare. Ce este un autotransformator? Autotransformatoarele sunt, de asemenea, împărțite în funcție de putere

Odată cu dezvoltarea energiei și a rețelelor electrice aferente pentru transmiterea curentului alternativ ca sursă de energie pentru diverse dispozitive, a apărut necesitatea unor dispozitive care modifică valoarea tensiunii. Transformatoarele au devenit astfel de dispozitive electromagnetice universale care permit creșterea sau scăderea tensiunii inițiale la valoarea necesară.

De-a lungul timpului, pentru a asigura o funcționare stabilă a aparatelor electrice, în principal pentru uz casnic, a apărut necesitatea unei reglementări fără probleme a tensiunii. Acest lucru a devenit posibil după ce a fost inventat autotransformator - un dispozitiv în care înfășurarea secundară este parte integrantă a spirelor primare.

Ce este un autotransformator?

Dintr-un curs de fizică școlar știm că cel mai simplu transformator este format din două bobine înfășurate pe miezuri de fier. Câmpul magnetic de curent alternativ, alimentat prin bornele înfășurărilor primare, excită oscilații electromagnetice în a doua bobină, cu o frecvență similară.

Când o sarcină este conectată la bornele înfășurării de lucru, formează un circuit secundar în care apare un curent electric. În acest caz, tensiunea din circuitul electric format este direct proporțională cu numărul de spire ale înfășurărilor. Adică: U 1 /U 2 = w 1 /w 2, unde U 1, U 2 sunt tensiuni și w 1, w 2 sunt numărul de spire complete în bobinele corespunzătoare.

Figura 1. Diagrama unui transformator și autotransformator convențional

Autotransformatorul este proiectat puțin diferit. Constă în esență dintr-o înfășurare, din care se realizează unul sau mai multe robinete, formând spire secundare. În acest caz, toate înfășurările formează nu numai o conexiune electrică, ci și o conexiune magnetică între ele. Prin urmare, atunci când energie electrică este furnizată la intrarea autotransformatorului, apare un flux magnetic, sub influența căruia este indusă o fem în înfășurarea de sarcină. Mărimea forței electromotoare este direct proporțională cu numărul de spire care formează înfășurarea de sarcină din care este îndepărtată tensiunea.

Astfel, formula dată mai sus este valabilă și pentru un autotransformator.

Din înfășurarea principală poate fi extras un număr mare de cabluri, ceea ce vă permite să creați combinații pentru eliminarea tensiunilor de diferite mărimi. Acest lucru este foarte convenabil în practică, deoarece reducerea tensiunii este adesea necesară pentru a alimenta mai multe unități de aparate electrice folosind tensiuni diferite.

Diferența dintre un autotransformator și un transformator convențional

După cum se poate vedea din descrierea autotransformatorului, principala sa diferență față de un transformator convențional este absența unei a doua bobine cu miez. Rolul înfășurărilor secundare este îndeplinit de grupuri separate de spire având o legătură galvanică. Aceste grupuri nu necesită izolație electrică separată.

Acest dispozitiv are anumite avantaje:

a fost redus consumul de metale neferoase utilizate pentru fabricarea unor astfel de echipamente;
transferul de energie se realizează prin influența câmpului electromagnetic al curentului de intrare și datorită conexiunii electrice dintre înfășurări. In consecinta, pierderile de energie sunt mai mici, motiv pentru care autotransformatoarele au randamente mai mari;
greutate redusă și dimensiuni compacte.

În ciuda diferențelor de design, principiul de funcționare al acestor două tipuri de produse rămâne neschimbat. Alegerea tipului de transformator depinde, în primul rând, de obiectivele și sarcinile care trebuie rezolvate în inginerie electrică.

Tipuri de autotransformatoare

În funcție de rețelele (monofazate sau trifazate) tensiunea trebuie schimbată, se folosește tipul adecvat de autotransformator. Sunt monofazate sau trifazate. Pentru a transforma curentul din trei faze, puteți instala trei autotransformatoare proiectate pentru funcționarea în rețele monofazate, conectându-le terminalele cu un triunghi sau un asterisc.

Există tipuri de autotransformatoare de laborator care vă permit să modificați fără probleme valorile tensiunii de ieșire. Acest efect este obținut prin deplasarea unui glisor de-a lungul suprafeței părții deschise a unei înfășurări cu un singur strat, similar principiului de funcționare al unui reostat. Învârtirile de sârmă sunt aplicate în jurul unui miez feromagnetic în formă de inel, de-a lungul circumferinței căruia se mișcă glisorul de contact.

Autotransformatoarele de acest tip au fost utilizate pe scară largă în întreaga URSS în epoca distribuției în masă a televizoarelor cu tub. La acel moment, tensiunea rețelei era instabilă, ceea ce a provocat distorsiuni ale imaginii. Utilizatorii acestei tehnologii imperfecte trebuiau să ajusteze din când în când tensiunea la 220 V.

Înainte de apariția stabilizatorilor de tensiune, singura modalitate de a obține parametrii optimi de putere pentru aparatele de uz casnic din acea vreme era utilizarea LATR. Acest tip de autotransformator este folosit și astăzi în diverse laboratoare și instituții de învățământ. Cu ajutorul lor, echipamentele electrice sunt reglate, sunt testate echipamente de înaltă sensibilitate și sunt îndeplinite alte sarcini.

În echipamentele speciale în care sarcinile sunt nesemnificative, se folosesc modele de autotransformatoare DATR.

Există și autotransformatoare:

putere redusă, pentru funcționare în circuite de până la 1 kV;
unități de putere medie (mai mult de 1 kV);
autotransformatoare de înaltă tensiune.

Trebuie remarcat faptul că, din motive de siguranță, utilizarea autotransformatoarelor ca mijloc de reducere a tensiunilor care depășesc 6 kV la 380 V este limitată. Acest lucru se datorează prezenței unei conexiuni galvanice între înfășurări, care nu este sigură pentru utilizatorul final. În caz de accidente, este posibil ca înaltă tensiune să ajungă la echipamentul alimentat, care este plină de consecințe imprevizibile. Acesta este principalul dezavantaj al autotransformatoarelor.

Desemnarea pe diagrame

Este foarte ușor să distingeți autotransformatorul din diagramă de imaginea unui transformator convențional. Un semn este prezența unei singure înfășurări conectate la un miez, indicată printr-o linie groasă în diagrame. Înfășurările sunt prezentate schematic pe una sau ambele părți ale acestei linii, dar într-un autotransformator toate sunt conectate între ele. Dacă spirele sunt prezentate autonom în diagramă, atunci vorbim despre un transformator convențional (vezi Figura 1).

Dispozitiv și caracteristici de design

După cum sa menționat mai sus, un autotransformator constă dintr-o singură bobină. Este înfăşurat pe un miez obişnuit sau toroidal.

Datorită caracteristicilor sale de proiectare, nu are izolație galvanică între circuite, ceea ce poate duce la șoc de înaltă tensiune. Prin urmare, autotransformatorul coborâtor, datorită pericolului crescut, necesită măsuri suplimentare de protecție împotriva șocului electric. Lucrul cu acesta este permis sub rezerva respectării stricte a regulilor de siguranță.

Principiul de funcționare al unui autotransformator

În ciuda caracteristicilor structurale ale părții de înfășurare a unității, principiul său de funcționare este foarte asemănător cu funcționarea unui transformator convențional. După același principiu, în timpul circulației curentului alternativ, în miez are loc un flux magnetic. Efectul său asupra înfășurării este caracterizat prin apariția unei forțe electromotoare egale pe fiecare tură individuală. EMF total pe o secțiune a înfășurării este egal cu suma valorilor curente ale tuturor spirelor individuale.

Particularitatea este că prin înfășurare circulă și un curent primar, care este în antifază față de fluxul de inducție. Valorile rezultate ale acestor curenți în secțiunea înfășurării destinate consumatorului sunt mai mici (pentru o înfășurare descendente) decât parametrii energiei electrice de intrare.

Raportul valorilor EMF este exprimat prin formula: E 1 /E 2 = w 1 /w 2 = k, unde E este EMF, w este numărul de spire, k este raportul de transformare.

Având în vedere că scăderea de tensiune în înfășurările transformatorului este mică, poate fi ignorată. În acest caz, egalitățile sunt: U 1 = E 1 ; U 2 = E 2 poate fi considerat corect. Astfel, formula de mai sus ia forma: U 1 /U 2 = w 1 /w 2 = k, adică raportul dintre tensiune și numărul de spire este același ca pentru un transformator convențional.

Fără a intra în detalii, observăm că raportul dintre curentul bobinei superioare și curentul de sarcină, ca și pentru un transformator convențional, este exprimat prin formula: I 1 /I 2 = w 2 /w 1 = 1/k. Rezultă că, deoarece în w 2< w 1 , то I 2 < I 1 . Другими словами ток на выходе значительно меньше величины входящего тока. Таким образом, расходуется меньше энергии на нагревание проволоки, что позволяет использовать провода меньшего сечения.

Este de remarcat faptul că puterea de sarcină este formată din curenții de inducție electromagnetică și componenta electrică. Puterea electrică (P = U 2 * I 1) este destul de vizibilă în comparație cu componenta de inducție care intră în circuitul secundar. Prin urmare, pentru a obține puterea necesară, se folosesc secțiuni transversale mai mici pentru miezurile magnetice.

Domenii de utilizare

Autotransformatoarele ocupă în continuare o poziție puternică în diverse domenii legate de inginerie electrică. Nu se poate fara ele:

diverse redresoare;
dispozitive de inginerie radio;
aparate telefonice;
sudori;
sisteme de electrificare a căilor ferate și multe alte dispozitive.

Autotransformatoarele trifazate sunt utilizate în rețelele electrice de înaltă tensiune. Utilizarea lor crește eficiența sistemelor de energie, ceea ce afectează reducerea costurilor asociate cu transportul energiei electrice.

Avantaje și dezavantaje

La beneficiile descrise mai sus Puteți adăuga un cost scăzut al produselor reducând costul metalelor neferoase utilizate și costul oțelului pentru transformatoare. Autotransformatoarele se caracterizează prin pierderi nesemnificative de energie ale curenților care circulă prin înfășurări și miezuri, ceea ce face posibilă atingerea unor niveluri de eficiență de până la 99%.

Spre dezavantaje ar trebui să adăugăm necesitatea unui echipament de împământare neutru solid. Datorită probabilității existente de scurtcircuit și posibilității de transmitere a tensiunii înalte prin rețea, există anumite restricții privind utilizarea autotransformatoarelor.

Datorită conexiunii galvanice a înfășurărilor, există pericolul trecerii supratensiunilor atmosferice între ele. Cu toate acestea, în ciuda dezavantajelor lor, autotransformatoarele încă mai găsesc o aplicație largă într-o mare varietate de domenii.

Video pe tema articolului

Diferența principală autotransformator din obicei transformator constă în faptul că cele două înfășurări ale sale au în mod necesar o legătură electrică între ele, sunt înfășurate pe o tijă, puterea este transferată între înfășurări într-un mod combinat - prin inducție electromagnetică și conexiune electrică. Acest lucru reduce dimensiunea și costul mașinii (motivele și calculul acestui fapt sunt prezentate mai jos). Un autotransformator poate fi realizat cu două înfășurări și cu mai multe înfășurări; fiecare dintre aceste modificări ale autotransformatoarelor conține în mod necesar înfășurări de înaltă tensiune ( tensiune înaltă - intrare) și CH ( medie tensiune - ieșire), conectate electric între ele. În modelele cu mai multe înfășurări există una sau mai multe înfășurări LV ( Voltaj scazut), care are doar cuplare electromagnetică inductivă cu primele două. Într-un autotransformator trifazat, înfășurările HV și MT sunt conectate într-o stea cu un neutru solid împământat U 0 (punctul 0 din Fig. 1), iar înfășurările de JT sunt în mod necesar conectate într-un triunghi C. Din figura 1 se poate observa că înfășurarea HV include o înfășurare comună OA m , care, de fapt, alcătuiește înfășurarea CH și înfășurarea în serie A m A .

Distribuția curenților într-un autotransformator care funcționează în regim de sarcină nominală între înfășurări nu este aceeași. În înfășurarea în serie A m A trece curentul de sarcină HV - I A. Conform legii inducției electromagnetice, în miezul autotransformatorului se creează un flux magnetic care induce un curent I Am în înfășurarea MT. Astfel, curentul înfășurării comune CH este format din suma curenților înfășurării în serie I A cu conexiune electrică (HV și CH), și curentul I Am, de-a lungul conexiunii magnetice a acelorași înfășurări - I CH =I A + Eu Sunt.

Orez. 1. Înfășurările autotransformatorului: 1 - trei faze; 2 - fază singulară

Valoarea puterii la ieșirea autotransformatorului este egală cu puterea la intrarea acestuia. În absența unei înfășurări BT, puterea HV este egală cu puterea MT, aceasta este puterea nominală S nom a autotransformatorului prin conexiune electrică. Este egal cu produsul dintre tensiunea nominală a înfășurării HV U HV și curentul nominal I HV al înfășurării în serie.

Se calculează și puterea tipică a autotransformatorului, care face parte din puterea nominală transmisă electromagnetic.

S t =S nom* a in, Unde şi în =1-U CH /U VN- coeficientul de rentabilitate al autotransformatorului. Determină ponderea puterii tipice în puterea nominală; cu cât este mai mică, cu atât dimensiunile și secțiunile transversale ale miezului (miezului magnetic) și înfășurărilor autotransformatorului sunt mai mici, care sunt calculate nu pe baza puterii nominale complete, ci numai din partea sa - puterea tipică. Prin urmare, fabricarea autotransformatoarelor este mult mai ieftină decât transformatoarele convenționale de aceeași putere.

Puterea de pe înfășurarea comună este unul dintre principalii parametri care trebuie controlați atunci când funcționează un autotransformator; depășirea acesteia în modul pe termen lung este inacceptabilă. Figura 1 prezintă opțiunile pentru conectarea unui ampermetru pentru a măsura sarcina pe o înfășurare comună cu și opțiunea pentru un autotransformator.

Cu cât raportul de transformare este mai mic (cu cât valorile U CH și U HV sunt mai apropiate), cu atât este mai profitabilă utilizarea autotransformatoarelor și producția lor mai ieftină.

Un alt mare avantaj al autotransformatoarelor este capacitatea de a regla tensiunea sub sarcină fără a întrerupe alimentarea cu energie a consumatorilor. Majoritatea autotransformatoarelor folosesc o metodă de comutare a robinetelor înfășurării de control. Aceste robinete de reglare sunt preluate din înfășurarea HV mai puțin încărcată; dispozitive speciale - întrerupătoarele de robinet modifică numărul de spire incluse în operație, crescând sau scăzând astfel raportul de transformare și tensiunea de ieșire. O astfel de reglare este posibilă în modurile manual și automat (folosind sisteme de urmărire cu feedback, acest lucru face din autotransformator un stabilizator de tensiune). Cerințele privind calitatea tensiunii de ieșire pentru alimentarea consumatorilor determină utilizarea și importanța unor astfel de dispozitive.

Figura 2 prezintă circuitele de reglare a tensiunii de ieșire A m pe autotransformator pe partea HV (1) și pe partea MT (2). Acestea sunt principiile de proiectare și funcționare ale autotransformatoarelor.

Autotransformator- o variantă de transformator în care înfășurările primare și secundare sunt conectate direct, sunt înfășurate pe o tijă, puterea este transferată între înfășurări în mod combinat - prin inducție electromagnetică și conexiune electrică Înfășurarea autotransformatorului are mai multe borne (cel puțin 3 ), prin conectarea la care, puteți primi tensiuni diferite.

În unele cazuri, poate fi necesară modificarea tensiunii în limite mici. Cel mai simplu mod de a face acest lucru nu este cu transformatoare cu două înfăşurări, ci cu cele cu o singură înfăşurare, numite autotransformatoare. Dacă raportul de transformare diferă puțin de unitate, atunci diferența dintre mărimea curenților din înfășurările primare și secundare va fi mică. Ce se întâmplă dacă combinați ambele înfășurări? Rezultatul este un circuit autotransformator (Fig. 1).

Autotransformatoarele sunt clasificate ca transformatoare cu destinație specială. Autotransformatoarele diferă de transformatoare prin faptul că înfășurarea lor de joasă tensiune face parte dintr-o înfășurare de tensiune mai mare, adică circuitele acestor înfășurări au nu numai o conexiune magnetică, ci și galvanică.

În funcție de includerea înfășurărilor autotransformatorului, puteți obține o creștere sau o scădere a tensiunii.

Orez. 1 Scheme de autotransformatoare monofazate: a - step-down, b - step-up.

Dacă conectați o sursă de tensiune alternativă la punctele A și X, atunci va apărea un flux magnetic alternativ în miez. În fiecare dintre spirele înfășurării va fi indus un EMF de aceeași mărime. Evident, între punctele a și X va apărea o f.e.m. egală cu f.m. a unei spire înmulțit cu numărul de spire cuprins între punctele a și X.

Dacă atașați o sarcină înfășurării în punctele a și X, atunci curentul secundar I2 va trece printr-o parte a înfășurării și exact între punctele a și X. Dar, deoarece curentul primar I1 trece și el prin aceleași spire, ambii curenți vor trece. se adună geometric și un curent foarte mic va curge prin secțiunea aX, determinat de diferența dintre acești curenți. Acest lucru permite ca o parte a înfășurării să fie făcută din sârmă subțire pentru a economisi cupru. Dacă luăm în considerare faptul că această secțiune reprezintă cea mai mare parte a tuturor virajelor, atunci economiile de cupru sunt destul de vizibile.

Astfel, este recomandabil să se utilizeze autotransformatoare pentru o scădere uşoară sau creştere a tensiunii, atunci când se instalează un curent redus în partea înfăşurării care este comună ambelor circuite ale autotransformatorului, ceea ce permite realizarea acestuia cu un fir mai subţire şi economisiți metale neferoase. În același timp, se reduce consumul de oțel pentru fabricarea miezului magnetic, a cărui secțiune transversală este mai mică decât cea a transformatorului.

În convertoarele de energie electromagnetică - transformatoare - transferul de energie de la o înfășurare la alta se realizează printr-un câmp magnetic, a cărui energie este concentrată în circuitul magnetic. În autotransformatoare, energia este transferată atât printr-un câmp magnetic, cât și prin conexiune electrică între înfășurările primare și secundare.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://allbest.ru

Uconstructieautotransformator

În general, orice transformatoare utilizat în rețelele electrice pentru schimbarea tensiunii. Deci, la transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi, creșterea tensiunii reduce pierderile de energie pe rezistența de transmisie activă proporțional cu pătratul tensiunii de funcționare.

Prin urmare, tensiunea generatorului centralei este crescută de 10-15 ori, transmisă prin liniile electrice și apoi redusă la fața locului în etape pentru a alimenta rețelele locale de distribuție de diferite tensiuni. Toate aceste conversii de tensiune de la o valoare la alta sunt efectuate folosind transformatoare și soiurile acestora - autotransformatoare.

Acest lucru reduce dimensiunea și costul mașinii (motivele și calculul acestui fapt sunt prezentate mai jos).

Un autotransformator poate fi realizat cu două înfășurări și cu mai multe înfășurări; fiecare dintre aceste modificări ale autotransformatoarelor conține în mod necesar înfășurări de înaltă tensiune ( tensiune înaltă -- intrare) și CH ( medie tensiune -- iesire), conectate electric între ele. În modelele cu mai multe înfășurări există una sau mai multe înfășurări LV ( Voltaj scazut), care are doar cuplare electromagnetică inductivă cu primele două.

Într-un autotransformator trifazat, înfășurările HV și MT sunt conectate într-o stea cu un neutru solid împământat U 0 (punctul 0 din Fig. 1), iar înfășurările de JT sunt în mod necesar conectate într-un triunghi N.

Din figura 1 se poate observa că înfășurarea HV include o înfășurare comună OA m , care, de fapt, alcătuiește înfășurarea CH și înfășurarea în serie A m A .

Orez. 1. Înfășurări autotransformatoare: 1-- trei faze; 2-- fază singulară

Distribuția curenților într-un autotransformator care funcționează în regim de sarcină nominală între înfășurări nu este aceeași.

În înfășurarea în serie A m A trece curentul de sarcină HV - I A. Conform legii inducției electromagnetice, în miezul autotransformatorului se creează un flux magnetic care induce un curent I Am în înfășurarea MT.

Astfel, curentul înfășurării comune CH este format din suma curenților înfășurării în serie I A cu conexiune electrică (HV și CH), și curentul I Am, de-a lungul conexiunii magnetice a acelorași înfășurări -

eu CH=I A+I A.m.

Se calculează și puterea tipică a autotransformatorului, care face parte din puterea nominală transmisă electromagnetic.

S T=S nume*A V ,

Unde A V=1-U CH/U VN-- coeficientul de rentabilitate al autotransformatorului.

Determină ponderea puterii tipice în puterea nominală; cu cât este mai mică, cu atât dimensiunile și secțiunile transversale ale miezului (miezului magnetic) și înfășurărilor autotransformatorului sunt mai mici, care sunt calculate nu pe baza puterii nominale complete, ci numai din partea sa - puterea tipică. Prin urmare, fabricarea autotransformatoarelor este mult mai ieftină decât transformatoarele convenționale de aceeași putere.

Figura 1 prezintă opțiunile pentru conectarea unui ampermetru pentru a măsura sarcina pe o înfășurare comună la trei fazeȘi fază singulară versiunea cu autotransformator.

Cu cât raportul de transformare este mai mic (cu cât valorile U CH și U HV sunt mai apropiate), cu atât este mai profitabilă utilizarea autotransformatoarelor și producția lor mai ieftină.

Un alt mare avantaj al autotransformatoarelor este capacitatea de a regla tensiunea sub sarcină fără a întrerupe alimentarea cu energie a consumatorilor.

Majoritatea autotransformatoarelor folosesc o metodă de comutare a robinetelor înfășurării de control. Aceste robinete de reglare sunt preluate din înfășurarea HV mai puțin încărcată; dispozitive speciale - întrerupătoarele de robinet modifică numărul de spire incluse în operație, crescând sau scăzând astfel raportul de transformare și tensiunea de ieșire.

O astfel de reglare este posibilă în modurile manual și automat (folosind sisteme de urmărire cu feedback, acest lucru face din autotransformator un stabilizator de tensiune). Cerințele privind calitatea tensiunii de ieșire pentru alimentarea consumatorilor determină utilizarea și importanța unor astfel de dispozitive.

electricitate autotransformator magnetic

Postat pe Allbest.ru

...

Documente similare

Un transformator este un dispozitiv electromagnetic pentru transmiterea energiei electrice printr-un câmp magnetic. Dependența tensiunii de sarcină. Aparat autotransformator, transformatoare pentru masurarea curentului si a tensiunii. Împământarea înfășurărilor secundare.

prezentare, adaugat 14.12.2011

Rezolvarea problemei producerii centralizate a energiei electrice si transmiterii acesteia pe distante mari. Istoria invenției, proiectarea și clasificarea transformatoarelor ca dispozitive electromagnetice pentru conversia curentului alternativ prin inducție.

rezumat, adăugat 23.01.2011

Proiectarea, scopul și principiul de funcționare a transformatoarelor. Calculul cantităților electrice ale unui transformator și autotransformator. Determinarea dimensiunilor principale, calculul înfășurărilor de JT și HT, parametrii și tensiunea de scurtcircuit. Calculul sistemului de răcire.

rezumat, adăugat 09.10.2012

Selectarea unui dispozitiv de protecție releu și automatizare autotransformatoare. Calculul setărilor pentru protecțiile principale și de rezervă. Protecție la distanță cu autotransformator. Selectarea setărilor elementului diferenţial cu frânare. Calculul parametrilor de circuit echivalent ai rețelei studiate.

lucrare curs, adaugat 21.03.2013

Caracteristicile și parametrii tehnici ai tiristorului, varietățile acestuia, principiul de funcționare, simbol și aplicare. Structura unui autotransformator, principiul funcționării acestuia. Întreținerea și repararea motoarelor electrice. Desene de cablaje, cabluri și fire.

cheat sheet, adăugată 20.01.2010

Experimente cu circuit deschis și scurtcircuit al unui transformator și semnificația lor. Esența tensiunii de scurtcircuit. Mijloace pentru îmbunătățirea comutației în mașinile de curent continuu. Designul și principiul de funcționare al unui autotransformator, avantajele și dezavantajele acestuia.

test, adaugat 10.09.2010

Descrierea echipamentului instalat și aranjarea curenților de scurtcircuit la substația Kievska Reparații de bază ale autotransformatorului. Vimogi să releu zakhistu. Caracteristicile daunelor care pot apărea în timpul funcționării și cauzele acestora.

teză, adăugată 13.02.2016

Nomenclatorul transformatoarelor de putere. Proiectarea și principiul de funcționare a transformatoarelor. Proiectare de linii electrice și componente ale acestora. Tipuri și aplicații de contoare de energie electrică. Efectul curentului electric asupra corpului uman, primul ajutor.

raport de practică, adăugat la 20.11.2013

Selectarea tipului de curent și tensiune a motorului, viteza nominală și designul acestuia. Calculul puterii și selectarea motorului electric pentru funcționare pe termen lung. Proiectarea și principiul de funcționare a unui motor de curent continuu. Alegerea unui motor pe baza puterii.

lucru curs, adăugat 03/01/2009

Funcționarea mașinilor asincrone în modul generator. Proiectarea motoarelor asincrone și principalele lor caracteristici. Obținerea unui flux magnetic rotativ. Crearea cuplului. Frecvența de rotație a fluxului magnetic al statorului și alunecarea.

Un transformator, într-un sens general, este conceput pentru a converti un curent de intrare al unei tensiuni într-un curent de ieșire al unei alte tensiuni. În cazurile în care este necesar să se schimbe tensiunea în limite mici, este mai simplu și mai convenabil să se folosească un transformator cu o singură înfășurare în aceste scopuri - așa-numitul autotransformator, în loc de unul cu două înfășurări.

Deci, un autotransformator este una dintre variantele unui transformator electric în care înfășurările primare și secundare sunt conectate direct, datorită căruia au atât conexiuni electromagnetice, cât și galvanice.

Înfășurarea combinată a autotransformatorului are cel puțin 3 borne. Prin conectarea la acești pini, puteți obține tensiuni diferite. Cu rapoarte de transformare scăzute de la 1 la 2, autotransformatoarele sunt mai eficiente, mai ușoare și mai ieftine decât transformatoarele cu mai multe înfășurări.

Principalul avantaj al unui autotransformator este randamentul său ridicat, care ajunge la 99%. Acest lucru se datorează faptului că doar o parte din putere este convertită. În condițiile în care tensiunile de intrare și de ieșire diferă ușor, acesta este un avantaj semnificativ, deoarece pierderile de conversie sunt minime.

Principalul dezavantaj al autotransformatoarelor este că nu există o izolație galvanică a circuitelor electrice primare și secundare folosind izolație, ca într-un transformator convențional. Acestea. aici este imposibil să se creeze așa-numita „izolare galvanică”, prin urmare, la coeficienți de conversie mari, există o probabilitate mare de scurtcircuit sau defecțiune a autotransformatorului.

Utilizarea autotransformatoarelor este justificată din punct de vedere economic atunci când se conectează rețele efectiv împământate cu o tensiune mai mare de 110 kV, precum și un raport de transformare mai mic de 3-4, deoarece pierderile de energie electrică sunt mai mici decât cele ale unui transformator electric convențional. O altă justificare economică pentru utilizarea unui autotransformator este faptul că producția acestuia utilizează mai puțin cupru pentru înfășurări și oțel electric pentru miez, astfel încât greutatea și dimensiunile autotransformatorului sunt mai mici, iar costul acestuia este mai mic.

Autotransformatoarele sunt folosite ca convertoare electrice de tensiune în dispozitivele de pornire ale diferitelor motoare electrice de curent alternativ, inclusiv cele mai puternice, pentru reglarea lină a tensiunii în circuitele de protecție cu relee, etc. trebuie să păstrați constantă tensiunea secundară atunci când tensiunea primară schimbă tensiunea. În același timp, același autotransformator poate fi atât step-up, cât și step-down - totul depinde de includerea înfășurărilor.

Autotransformatoare ajustabile de laborator (LATR)

În rețelele de joasă tensiune, autotransformatoarele sunt utilizate și ca regulatoare de tensiune de laborator de putere redusă. În astfel de autotransformatoare, tensiunea este reglată prin deplasarea unui contact de alunecare de-a lungul spirelor înfășurării.

LATR-urile sunt fabricate prin înfășurarea într-un singur strat a unui miez magnetic feromagnetic în formă de inel cu fir de cupru izolat. O astfel de înfășurare are mai multe ramuri constante, ceea ce face posibilă utilizarea LATR-urilor ca transformatoare descendente sau de creștere cu un anumit raport de transformare constant. În plus, pe suprafața înfășurării de cupru, lipsită de izolație, este tăiată o cale îngustă de-a lungul căreia se poate mișca un contact de rolă sau perie. Acest lucru se face pentru a obține o reglare lină a tensiunii secundare în intervalul de la 0 la 250V. Este de remarcat faptul că scurtcircuitele de ture nu apar atunci când spirele adiacente sunt închise într-un transformator de laborator, deoarece curenții de rețea și de sarcină din înfășurarea combinată a autotransformatorului sunt aproape unul de celălalt și sunt direcționați. LATR-urile sunt fabricate cu puterea nominală de la 0,5 la 7,5 kVA.

Utilizarea autotransformatoarelor ajută la îmbunătățirea eficienței diferitelor sisteme de alimentare și la reducerea costurilor de transport de energie, cu toate acestea, duce la un risc crescut de scurtcircuite.

Avantajele autotransformatoarelor în comparație cu transformatoarele convenționale:

consum redus de materiale active precum cuprul și oțelul electric,
eficiență crescută a sistemului de alimentare (până la 99,7%)
dimensiuni și greutate reduse
cost scăzut

Dezavantajele utilizării autotransformatoarelor față de transformatoarele electrice convenționale:

Eficiență redusă la rapoarte mari (mai mult de 3-4) de transformare;
Datorită faptului că înfășurările primare și secundare sunt conectate într-o singură înfășurare a autotransformatorului și sunt conectate electric, acesta nu poate fi utilizat ca transformator de putere coborâtor pentru rețele cu tensiuni, de exemplu, de la 6 la 10 kV. Acest lucru se datorează faptului că, în caz de accident, toate piesele autotransformatorului și aparatele electrice conectate vor fi conectate la echipamentele de înaltă tensiune ale rețelei de alimentare. Acest lucru nu este permis de măsurile de siguranță de întreținere și din cauza posibilității de defectare a izolației părților conductoare ale echipamentelor electrice conectate cu care lucrează oamenii.

Autotransformatoarele concurează cu succes pentru consumatori, împreună cu transformatoarele electrice cu două sau chiar trei înfăşurări. Autotransformatoarele sunt relativ ieftine, convenabile, pot îndeplini atât funcții de creștere, cât și de scădere și sunt o alegere ideală pentru rețelele cu tensiune joasă și raport de transformare.