ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

116. Автотрансформаторы

Автотрансформатор (фиг. 220) представляет собой такой трансформатор, на сердечнике которого имеется только одна обмотка. К различным точкам этой обмотки присоединены одновременно и первичная и вторичная цепи. Магнитный поток автотрансформатора индуктирует электрическую силу в обмотке. Эта электродвижущая сила Е почти равна подводимому напряжению U1.

 

Пусть, например, в первичной цепи автотрансформатора (фиг. 220) будет напряжение U1 = 800 В. Полное число витков обмотки автотрансформатора между точками А и С, к которым подключена первичная цепь, будет равно 200. Найдем величину э. д. с. на один виток.

Если нам необходимо получить во вторичной цепи напряжение U2, равное 600 В, то мы можем в обмотке найти такие две точки, между которыми будет напряжение 600 В.

Если в одном витке обмотки индуктируется 4 B, то, для того чтобы получить 600 В, необходимо иметь следующее количество витков:

Отсчитывая от начала обмотки (точки А) 150 витков, мы присоединяем вторичную цепь между точками А и В. Здесь можно заметить, что

т. е. получаем точно ту же формулу, какую мы имели для обычного трансформатора. Коэффициент трансформации по-прежнему будет

Под влиянием напряжения U1 в первичной обмотке автотрансформатора с числом витков протекает ток I 1 (фиг. 220). Напряжение на зажимах вторичной цепи равно U1. При замкнутой вторичной цепи в ней будет проходить ток I 2. Как и всякий индуктированный ток, ток I 2 направлен, по правилу Ленца, так, что он стремится противодействовать вызвавшей его причине, т. е. он направлен против тока I 1.

Следовательно, на общей части витков А — В обмотки трансформатора протекает геометрическая разность токов I 1 и I 2.

В приближенных расчетах геометрическую сумму заменяют арифметической разностью и пишут:

I = I 2 - I 1

Коэффициент полезного действия автотрансформатора очень высок и поэтому практически можно считать мощность первичной цепи равной мощности вторичной цепи.

Пример 7. Автотрансформатор включен в сеть напряжением ( U 1 =400 в. Ток I 1 = 30 а. Во вторичной цепи напряжение U2 =300 B. Требуется определить ток I 2 (фиг. 220).

Сначала определяем мощность первичной цепи P 1:

Следовательно, на участке А — В сеченне провода для обмотки можно взять меньше чем в остальной части обмотки. При этих условиях обычный трансформатор для понижения напряжения с 400 до 300 в имел бы две об мотки, т. е. больший расход меди и большую стоимость.

Если в нашем примере вторичное напряжение U2 вместо 300 в будет 350 в, т. е. не намного отличающимся от первичного напряжения, то вторичный ток будет:

 

и сечение провода обмотки на участке А—В можно взять еще меньшим Из этого можно сделать вывод, что чем меньше вторичное напряжение отличается от первичного, тем больше преимущество автотрансформатора перед обычным трансформатором.

Попробуем изменить вторичное напряжение U2 с 300 на 200 в. Сейчас вторичное напряжение будет в два раза меньше первичного. Вторичный то! будет:

Теперь сечение проводов в обмотке на участке А—В придется увеличивать по сравнению с участком В—С. В этом случае может оказаться более выгодным поставить обычный трансформатор.

Пример 8. Автотрансформатор имеет обмотку, состоящую из 1500 витков и включенную в сеть напряжением 500 в. Вторичная цепь имеет 1200 витков и замкнута на безындукционное сопротивление 100 ом. Определить ток, потребляемый автотрансформатором из сети, если к. п. д. =95%. Найти, на какой ток должны быть рассчитаны участки А— В и В—С (фиг. 220).

Вторичное напряжение U2 находим из формулы:

В трехфазных сетях употребляются трехфазные автотрансформаторы (фиг. 222).

Автотрансформаторы нашли себе применение там, где имеется небольшая разница между первичным и вторичным напряжением, т. е. когда коэффициент трансформации близок к единице

и во всяком случае не превышает двух. В этом случае автотрансформаторы дешевле, легче и экономичнее обычных трансформаторов. Но когда вторичное напряжение значительно отличается от первичного, то автотрансформатор в отношении экономии металла и безопасности теряет свои преимущества. Так как в автотрансформаторе цепи обмоток высшего и низшего напряжений соединены электрически, то

изоляция цепи низшего напряжения должна быть выполнена так же, как изоляция цепи высшего напряжения.

5 Апрель, 2009              10488              ]]>Печать]]>
1 / 5 ( Отлично )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы