|
Расчет автотрансформаторов.
Автотрансформатором называется преобразователь напряжений, имеющий одну обмотку с одним или несколькими промежуточными выводами (рис. 1). Применяя автотрансформатор вместо трансформатора, можно уменьшить расход провода, так как в общей части обмотки протекает разностный ток I :
(А) (Б)
Формула (А) – для понижающего автотрансформатора, а формула (Б) для повышающего автотрансформатора.
Рис. 1. Схемы трансформатора (1а), понижающего (1б) и повышающего (1в) автотрансформаторов.
Автотрансформатор имеет заметное преимущество в отношении расхода провода только при небольших коэффициентах трансформации. Отношение объема меди автотрансформатора к объему меди трансформатора той же мощности и с тем же коэффициентом трансформации
где n - коэффициент трансформации (отношение большего напряжения к меньшему).
При коэффициенте трансформации n = 2, экономия провода составляет 50%, при n = 20 - всего лишь 5%. Обычно уменьшают размеры сердечника автотрансформатора по сравнению с сердечником трансформатора, при этом экономия меди уменьшается.
Так как вход и выход автотрансформатора непосредственно связаны, то схему, в которую он включен, заземлять нельзя.
Автотрансформатор может иметь дополнительную обмотку, не соединенную с основной. Если мощность, потребляемая от дополнительной обмотки, значительна, то преимущества автотрансформатора перед трансформатором уменьшаются.
Мощность, получаемая во вторичной обмотке, т. е. мощность автотрансформатора Рат, состоит из двух слагаемых:
- - трансформируемой мощности, т. е. мощности, передаваемой во вторичную цепь трансформаторным за счет магнитной связи между цепями
где I = I1 – I2 для повышающего и I = I2 – I1 для понижающего автотрансформатора;
- - проходящей мощности, передаваемой во вторичную цепь электрическим путем за счет существующей между обмотками электрической связи
Расчет автотрансформатора производится подобно расчету силового трансформатора. Отличие состоит в следующем. Сердечник автотрансформатора рассчитывается на величину трансформируемой мощности
где Рат — мощность автотрансформатора; n — коэффициент трансформации (берется максимальный в случае многоступенчатого автотрансформатора).
Трансформаторы
|
