Автотрансформаторы: виды и применение
Одной из разновидностей трансформаторов является автотрансформатор. У него достаточно простое устройство. В нем есть две обмотки, между которыми установлено соединение прямого типа. В результате возникает электромагнитная и электрическая связь. У катушки есть несколько выходов с отличающимся напряжением. Эта разновидность трансформатора эффективнее обычного устройства.
Особенности в конструкции
У трансформатора обязательно должна быть электрическая аппаратура, состоящая из нескольких обмоток (две или больше).
В настоящее время популярны трансформаторы однофазные или сокращенно ЛАТР. Здесь отсутствует изолированность обмоток, в результате чего, образуется магнитная и электрическая связь.
Отличительная особенность таких устройств – способность выдавать и пониженное, и повышенное напряжение.
Типы автотрансформаторов
Часто одним из главных критериев классификации автотрансформаторов является их мощность. В зависимости от нагрузки делают выбор устройства. Получили распространение устройства малой, средней мощности, а также силовые и лабораторные трансформаторы.
Последние применяются в лабораториях для регулировки напряжения. Особенность таких АТ в том, что короткие замыкания исключены из-за направленности друг к другу сетевого и нагрузочного тока и близости значений.
Трехфазные трансформаторы бывают с двумя и тремя обмотками. В отличие от лабораторных их применяют для снижения напряжения при работе высокомощных электрических моторов и для ступенчатого регулирования напряжения в электропечах.
Высоковольтные приборы используют соответственно в сетевых системах с повышенной мощностью.
В зависимости от режима работы выделяют автотрансформаторные, смешанные и трансформаторные устройства.
АТ могут работать длительное время при соблюдении основных требований к эксплуатации. При этом никаких перегревов и поломок.
Достоинства и недостатки
Есть у прибора свои «плюсы» и «минусы». К преимуществам можно отнести:
- Высокая производительность.
- Сниженный расход меди в катушках.
- Компактность и небольшой вес, что позволяет легко транспортировать прибор.
- Невысокая цена.
Недостатки:
- Редкое использование других схем подключения из-за их неудобств.
- Заземление проводят либо через заземление нейтрали или посредством «глухого метода».
- Нет изолированности электроцепей друг от друга.
- Необходимость в монтаже разрядников из-за повышенного потенциала перенапряжений во время грозы.
- Низкое напряжение зависит от высокого, в результате чего возникают сбои в работе, что влияет на качество работы всей сети.
- Недостаточно высокий поток рассеивания между двумя обмотками. При работе с высокими мощностями приходится дополнительно проводить изоляцию обмоток.
Применение
Сфера применения автотрансформаторов довольно обширна:
- Металлургия.
- ЖКХ.
- Техническое производство.
- Для приборов и устройств связи, а также с невысокой мощностью и т.д.
- Нефтяная и химическая промышленность.
- Стабилизация напряжения.
- В учебных заведениях для проведения опытов на уроках физики и химии.
- Энергетика (для создания сетевого соединения высокого напряжения с близкими по напряжению сетями).
- Вспомогательное оборудование для станков и самописцев.
Выбор автотрансформатора
Первоначально нужно определить сферу применения прибора. Например, при тестировании силового оборудования на предприятии потребуется одна модель, а при проведении опытов на уроке химии – другая.
Ниже представлено несколько рекомендаций, которые помогут сделать правильный выбор:
- Расчет общей потребительской мощности. Полученная величина не должна быть выше мощности АТ.
- Работает прибор на повышение или понижение нагрузки
- Величина напряжения питания.
Учитывая эти критерии, можно сделать правильный выбор устройства.
Итак, автотрансформаторы более эффективны и производительны, чем простые трансформаторы. Позволяют плавно регулировать напряжение переменного тока. Применяются во многих сферах. Часто используют для применения в бытовых приборах и в строительстве.