Princip činnosti a zařízení autotransformátorů: rozdíly od konvenčních transformátorů, rozsah

Autotransformátory se používají ke korekci a změně indikátorů napětí v rámci malých hodnot. Zařízení a princip činnosti těchto zařízení je založen na magnetickém a galvanickém spojení mezi obvody, protože vinutí nižšího napětí vstupuje do vinutí vyššího napětí. V závislosti na tom, který se zapne, dochází k mírnému poklesu nebo zvýšení napětí.

Zařízení a technické vlastnosti

Rozsah použití autotransformátorů je napájení domácích spotřebičů, průmyslových energetických sítí, spouštění asynchronních elektromotorů. Ve velkých výrobních zařízeních je nutné zvýšit napětí a zároveň snížit možné ztráty v elektrických vedeních. Díky konstrukčním vlastnostem se zařízení stalo vážným konkurentem konvenčních transformátorů. V závislosti na destinaci, zařízením jsou přiřazeny abecední názvy:

• C - pro vlastní potřebu jednotlivých elektráren.
• P - pro elektrické vedení se stejnosměrným proudem.
• M - pro hutní podniky.
instagram viewer
• PN - pro připojení ponorných elektrických čerpadel.
• B - pro vrtné soupravy a betonové topné instalace.
• E - pro rypadla s elektrickým vybavením.
• TO - pro organizaci dočasného osvětlení nebo tepelného zpracování půdy nebo betonu.

U měničů elektromagnetického typu dochází k přenosu energie mezi vinutími v důsledku výskytu magnetického pole soustředěného uvnitř magnetického obvodu. Rozdíl mezi autotransformátorem a transformátorem spočívá také v přítomnosti elektrické komunikace. V okamžiku nastavení redukovaného proudu v té části vinutí, která je společná mezi oběma obvody, dochází ke zvýšení nebo snížení napětí. Podle odborníků takové zařízení šetří ocel tím, že snižuje její množství a vytváří magnetický obvod s menším průřezem.

Většina ostatních dílů v návrhu je prakticky k nerozeznání od součástek transformátoru. Princip činnosti jednotky je následující: v okamžiku vytvoření zátěže se elektrický proud pohybuje podél vinutí a primární proud se pohybuje podél vodiče. Dochází ke geometrickému sčítání dvou proudů, v důsledku čehož jsou do vinutí vydávány velmi malé indikátory.

Typy jednotek

V závislosti na obvodu autotransformátoru a dalších konstrukčních prvcích se rozlišuje několik typů zařízení. Nejoblíbenějších je 8 z nich, ostatní jsou méně obvyklé. Každý z nich je vybrán podle budoucích provozních podmínek:

• ATD - zařízení se zastaralou konstrukcí s výkonem kolem 25 W.
• VU-25-B - umožňuje vyrovnat proudy na sekundárním vinutí, pokud je použit obvod diferenciální ochrany pro výkonový transformátor.
• LATR-1 je laboratorní autotransformátor, který lze použít při 127 V.
• LATR-2 - určený pro domácí sítě s napětím 220 V, reguluje napětí kontaktem, který klouže po závitech vinutí.
• DATR-1 - určený pro provoz při nízké zátěži.
• RNO - určeno pro sítě se zvýšenou zátěží.
• ATNT - nenahraditelné zařízení v oblasti telemetrie.
• RNT - zařízení určené pro nejtěžší zatížení v sítích zvláštního určení.

Kromě toho klasifikace předpokládá rozdělení jednotek do skupin s nízkým výkonem (ne více než 1 kV), průměrným výkonem nad 1 kV a výkonovými zařízeními. Použití autotransformátorů umožňuje zvýšit efektivitu provozu energetických systémů a také snížit náklady na dopravu energie.

Jednofázové a třífázové spotřebiče

Třífázové a jednofázové jednotky se dnes používají v různých průmyslových odvětvích. Ty jsou reprezentovány zařízením typu LATR (laboratorní autotransformátory určené pro sítě nízkého napětí). Ve vedeních se zvýšeným napětím se používají snižující autotransformátory, např. 220/100 a 220/110, u kterých je sekundární vinutí součástí primárního. U stupňovitých konstrukcí je primární vinutí součástí sekundárního okruhu.

Autotransformátorový obvod jednofázového typu předpokládá více ohybůkteré odbočují z hlavní cívky. Právě ony určují klesající nebo zvyšující se kapacitu jednotky. V třífázových provedeních mohou být dva nebo tři obvody a zapojení vinutí připomíná tvar hvězdy. Jsou určeny pro provoz topných těles v troubách.

Prezentovaná zařízení se třemi vinutími jsou pracovními prvky sítí vysokého napětí. Typ kontaktu zahrnuje připojení nulového vodiče s hvězdou, což umožňuje snížit napětí, zvýšit účinnost vedení a snížit náklady na přenos energie. Jednou z nevýhod je zvýšení počtu zkratových proudů.

Nevýhody provozu

Navzdory skutečnosti, že autotransformátor je mnohem efektivnější a levnější na provoz než konvenční transformátor, při používání mohou být také problémy. Jednou z vážných nevýhod je nemožnost galvanického oddělení vinutí.

Mírný rozptýlený elektrický tok mezi vinutími může způsobit zkrat v případě náhlých poruch a poruch. Aby nedošlo k poruše jednotek, musí mít sekundární a primární vinutí totožné připojení.

V prezentovaném systému je obtížné udržet elektromagnetickou rovnováhu, kterou lze normalizovat zvýšením těla zařízení. Při velké přeměně rozsahu nebudou fungovat výrazné úspory energie.

Princip činnosti autotransformátoru a jeho konstrukční vlastnosti neumožňují vytvoření systému s jednostranným uzemněním. Při opravách a odstraňování havárií může být personál obsluhující zařízení vystaven nebezpečí kvůli možnosti vysokého napětí na spodních vinutích. V tomto případě bude vytvořeno spojení všech prvků s vysokonapěťovou částí a může dojít k porušení izolace vodičů, což bezpečnostní pravidla nedovolují.