Маломощные силовые автотрансформаторы

Общие сведения

Автотрансформатор отличается от трансформатора тем, что он имеет одну обмотку, часть которой одновременно принадлежит первичной и вторичной цепям (рис. 2.1). Ввиду этого передача мощности в автотрансформаторе из первичной цепи во вторичную происходит электрическим и магнитным путями. В конструктивном отношении различия между автотрансформатором и трансформатором практически не существует.

Рис. 2.1. Схемы автотрансформатора

Если пренебречь потерями и намагничивающим током, то полная мощность вторичной цепи автотрансформатора практически будет:

для случая когда автотрансформатор понижающий:

:

,

для случая когда автотрансформатор повышающий:

:

.

В понижающем автотрансформаторе магнитным путем из первичной цепи во вторичную поступает мощность а электрическим путем мощность ; в повышающем автотрансформаторе, соответственно, и ;

Основные размеры автотрансформатора и его потери определяются мощностью P_2t, называемой расчетной мощностью автотрансформатора.

Величина расчетной мощности P_2t при общей заданной мощности вторичной цепи будет тем меньше, чем ближе коэффициент трансформации автотрансформатора к единице. С уменьшением расчетной мощности уменьшаются размеры и потери автотрансформатора.

Автотрансформатор выгодно применять в тех случаях, когда коэффициент трансформации близок к единице, так как при этом расчетная мощность его P_2t мала по сравнению с заданной мощностью P₂, а следовательно, размеры, вес, стоимость и потери его значительно меньше аналогичных данных трансформатора той же мощности.

Автотрансформаторы часто выполняются с секционированной обмоткой, что позволяет использовать их для подбора и регулирования напряжения различных устройств.

Расчет маломощных автотрансформаторов мало отличается от изложенного выше расчета маломощных трансформаторов.

Расчет маломощных однофазных автотрансформаторов

Исходными данными для расчета маломощных силовых автотрансформаторов являются следующие величины:

- число фаз m;

- номинальная мощность вторичной цепи P₂ [ВА];

- номинальные напряжения U₁ и U₂ [В];

- частота сети f [Гц];

- коэффициент мощности нагрузки cosφ₂.

В случае автотрансформатора с секционированной обмоткой должны быть заданы вторичные мощности, напряжения и коэффициенты мощности нагрузок отдельных секций – P₂, P₃, …, P_n; U_а, U_с, …, U_n и cosφ₂, cosφ₃, … cos φ_n (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема секционного автотрансформатора