3.9. Автотрансформаторлар

Автотрансформатор дегеніміз–орамдарының бір бөлігі бірінші реттік тізбекке де, екінші реттік тізбекке де қатысы бар трансформатор. Автотрансформатордың сызбанұсқасы 3.9-суретте көрсетілген.

Автотрансформатордың бос жүріс режимінің ( ) кәдімгі трансформатордың бос жүріс режимінен еш айырмашылығы жоқ.

Бірінші реттік кернеу бірінші реттік орам тармақтарында біркелкі таралатын болғандықтан, екінші реттік кернеу:

мұндағы — автотрансформатордың трансформациялау коэффициенті.

Қысқа тұйықталу кезінде оның бірінші реттік тізбегінен тогы, ал екінші реттік тізбектен , - тогы өтеді.

Егер орамдар және қарапайым трансформатордағы секілді байланыспаған болса, онда магниттендіру тогын ескермей, мына теңдеулерді жазуға болады:

Автотрансформаторда тогы орамның бөлігінен ғана өтеді. Ал ортақ орамнан тогы өтеді. Сонымен, төмендеткіш автотрансформаторда тогы орамның ортақ бөлігімен , тогына кері, тогымен бір бағытта өтеді.

3.9-сурет. Авторансформатор сызбанұсқасы

Егер автотрансформатордың қысқа тұйықталу кезіндегі параметрлерін қарапайым трансформатормен салыстырсақ, мыналарды алуға болады: трансформатордың мыс сымындағы қуаттар шығыны .

Авто­трансформаторда тогы, учаскесімен өтеді, оның активті кедергісі:

.

Тиісінше, .

орамдары қарапайым трансформатордың тогы өтетін бөлігіндей боып табылатын тогы бар екінші реттікорам ретінде қарастырылады.

Сонымен, автотрансформаторды кәдімгі трансформатор ретінде қарастыруға болады.

Бұл кезде қуаттар шығыны:

Осы қатынаспен автотранс­форматор орамдары мысының салмағы да өзгереді.

Индуктивті кедергісі:

Тиісінше, қысқа тұйықталу кезінде автотрансформатор кернеуі:

Автотрансформатордың қысқа тұйықталу үшбұрышының қабырғалары қарапайым трансформатордікіне қарағанда, есе кіші.

Авто­трансформаторға берілетін қуаттың бір бөлігі екінші реттік тізбекке орамы арқылы өтетін электромагнитті энергия ретінде, ал қалған бөлігі орамы арқылы өтетін электрлік қуат ретінде тасымалданады, тиісінше:

.

Автотрансформатордың векторлық диаграммасы мен ауыстыру сызбанұсқасының қарапайым трансформатордікінен айырмашылығы жоқ. Автотрансформатордың ПӘК жоғары мәндері аралыққа сәйкес келеді.

Автотрансформаторлардың кемшілігі – қарапайым трансформа-тормен салыстырғанда, олардың қысқа тұйықталу тогының жоғарылығы және кіші мәні кезінде үлкен кернеудің екінші реттік тізбекке өтіп кету ықтималдығы.

Қуаты аз автотрансформаторлар автоматика сызбанұсқаларында, радиоэлектроникада, байланыс жүйелерінде қолданылады. Түйіспесі жылжымалы автотрансформаторлар лабораториялық мақсаттарда кеңінен қолданылады. Олар екінші реттік тізбектегі кернеуді 0-ден 1,21U₁ аралықта реттеуге мүмкіндік береді.

3.10. Трансформаторды есептеудің үлгісі

Қуаты бірінші реттік орамдардың шығысындағы кернеудің номинал мәні және екінші реттік орамдағы , ПӘК және қуаттық коэффициенті трансформатор берілген.

Осы белгілі параметрлерге сәйкес трансформатордың трансформациялау коэффициентін, кіріс қуатын, бірінші және екінші реттік орамдардағы токтарды анықтаңыз.

Мысалы. Қуаты =2 кВт, бірінші реттік орамдардыңшығысындағы кернеудің номиналь мәні =380 В және екінші реттік орамдағы = 220 В, ПӘК = 0,95 және қуаттық коэффициенті = 0,8 бір фазалы трансформатор берілген.

Кернеу бойынша трасформациялау коэффициенті:

.

Трансформатор шығысындағы толық қуат:

Трансформатордың кірісіндегі активті қуат:

.

Трансформатордың екінші реттік орамындағы ток:

Бірінші реттік орамдаға ток:

Трансформатордың кірісіндегі толық қуат:

Трансформатордың кірісіндегі қуаттық коэффициент:

.