Autotransformátory sa používajú na korekciu a zmenu indikátorov napätia v rámci malých hodnôt. Zariadenie a princíp činnosti týchto zariadení je založený na magnetickom a galvanickom prepojení medzi obvodmi, keďže vinutie nižšieho napätia vstupuje do vinutia vyššieho napätia. V závislosti od toho, ktorý sa zapne, dochádza k miernemu poklesu alebo zvýšeniu napätia.
Obsah
- Zariadenie a technické vlastnosti
- Typy jednotiek
- Jednofázové a trojfázové spotrebiče
- Nevýhody prevádzky
Zariadenie a technické vlastnosti
Rozsah použitia autotransformátorov je napájanie domácich spotrebičov, priemyselných energetických sietí, štart asynchrónnych elektromotorov. Pri veľkých výrobných zariadeniach sú potrebné na zvýšenie napätia a zároveň zníženie možných strát v elektrických vedeniach. Vďaka konštrukčným vlastnostiam sa zariadenie stalo vážnym konkurentom konvenčných transformátorov. V závislosti od destinácie, zariadeniam je priradený abecedný názov:
-
C - pre vlastnú potrebu jednotlivých elektrární. - P - pre elektrické vedenia s jednosmerným prúdom.
- M - pre hutnícke podniky.
- PN - na pripojenie ponorných elektrických čerpadiel.
- B - pre vrtné súpravy a betónové vykurovacie zariadenia.
- E - pre rýpadlá s elektrickým zariadením.
- TO - na organizáciu dočasného osvetlenia alebo tepelného spracovania pôdy alebo betónu.
V konvertoroch elektromagnetického typu dochádza k prenosu energie medzi vinutiami v dôsledku výskytu magnetického poľa sústredeného vo vnútri magnetického obvodu. Rozdiel medzi autotransformátorom a transformátorom spočíva aj v prítomnosti elektrickej komunikácie. V momente nastavenia redukovaného prúdu v tej časti vinutia, ktorá je spoločná medzi oboma obvodmi, dochádza k zvýšeniu alebo zníženiu napätia. Podľa odborníkov takéto zariadenie šetrí oceľ znížením jej množstva na vytvorenie magnetického obvodu s menším prierezom.
Väčšina ostatných častí v prevedení je prakticky na nerozoznanie od komponentov transformátora. Princíp činnosti jednotky je nasledovný: v okamihu vytvorenia záťaže sa elektrický prúd pohybuje pozdĺž vinutia a primárny prúd sa pohybuje pozdĺž vodiča. Nastáva geometrické pridanie dvoch prúdov, v dôsledku čoho sa do vinutia vydávajú veľmi malé indikátory.
Typy jednotiek
V závislosti od obvodu autotransformátora a iných konštrukčných prvkov sa rozlišuje niekoľko typov zariadení. Najpopulárnejších je 8 z nich, ostatné sú menej bežné. Každý z nich je vybraný podľa budúcich prevádzkových podmienok:
- ATD - zariadenie so zastaraným dizajnom s výkonom okolo 25 W.
- VU-25-B - umožňuje vyrovnať prúdy v sekundárnom vinutí, ak sa používa obvod diferenciálnej ochrany pre výkonový transformátor.
- LATR-1 je laboratórny autotransformátor, ktorý možno použiť pri 127 V.
- LATR-2 - určený pre domáce siete s napätím 220 V, reguluje napätie pomocou kontaktu, ktorý sa posúva pozdĺž závitov vinutia.
- DATR-1 - určený pre prevádzku pri nízkom zaťažení.
- RNO - určené pre siete so zvýšenou záťažou.
- ATNT - nenahraditeľné zariadenie v oblasti telemetrie.
- RNT - zariadenie určené pre najvyššie zaťaženie v účelových sieťach.
Okrem toho klasifikácia predpokladá rozdelenie jednotiek do skupín s nízkym výkonom (nie viac ako 1 kV), priemerným výkonom nad 1 kV a výkonovými zariadeniami. Použitie autotransformátorov umožňuje zvýšiť efektivitu prevádzky energetických systémov, ako aj znížiť náklady na prepravu energie.
Jednofázové a trojfázové spotrebiče
Trojfázové a jednofázové jednotky sa dnes používajú v rôznych priemyselných odvetviach. Posledne menované sú zastúpené takým typom zariadení ako LATR (laboratórne autotransformátory určené pre nízkonapäťové siete). V linkách so zvýšeným napätím sa používajú znižovacie autotransformátory, napríklad 220/100 a 220/110, v ktorých je sekundárne vinutie súčasťou primárneho. Pri zosilnených konštrukciách je primárne vinutie súčasťou sekundárneho okruhu.
Autotransformátorový obvod jednofázového typu zahŕňa viacero ohybovktoré odbočujú z hlavnej cievky. Práve oni určujú klesajúcu alebo zvyšujúcu sa kapacitu jednotky. V trojfázových prevedeniach môžu byť dva alebo tri okruhy a zapojenie vinutí pripomína tvar hviezdy. Sú určené na prevádzku vykurovacích telies v rúrach.
Zariadenia prezentované s tromi vinutiami sú pracovnými prvkami vysokonapäťových sietí. Typ kontaktu zahŕňa spojenie neutrálneho vodiča s hviezdou, čo umožňuje znížiť napätie, zvýšiť účinnosť vedenia a znížiť náklady na prenos energie. Jednou z nevýhod je zvýšenie počtu skratových prúdov.
Nevýhody prevádzky
Napriek tomu, že autotransformátor je oveľa efektívnejší a lacnejší na prevádzku ako konvenčný transformátor, môžu nastať problémy aj pri jeho používaní. Jednou z vážnych nevýhod je nemožnosť galvanického oddelenia vinutí.
Mierny rozptýlený elektrický tok medzi vinutiami môže spôsobiť skrat v prípade náhlych porúch a porúch. Aby nedošlo k poruche jednotiek, sekundárne a primárne vinutie musia mať rovnaké pripojenia.
V prezentovanom systéme je ťažké udržať elektromagnetickú rovnováhu, ktoré možno normalizovať zvýšením tela zariadenia. Pri veľkej transformácii rozsahu sa nedosiahnu významné úspory energie.
Princíp činnosti autotransformátora a jeho konštrukčné vlastnosti neumožňujú vytvoriť systém s jednostranným uzemnením. Počas opravy a odstraňovania havárií môže byť personál obsluhujúci zariadenie vystavený nebezpečenstvu z dôvodu možnosti vyššieho napätia na nižších vinutiach. V tomto prípade sa vytvorí spojenie všetkých prvkov s vysokonapäťovou časťou a môže dôjsť k porušeniu izolácie vodičov, čo bezpečnostné pravidlá nepovoľujú.
