Автотрансформатор.

Автотрансформатор отличается от трансформатора тем, что его обмотка низкого напряжения является частью обмотки внешнего напряжения. Поэтому цепи первичной и вторичной обмоток имеют не только магнитную, но и электрическую связь. Коэффициент трансформации

При включении нагрузки во вторичной цепи возникает ток .

Уравнение намагничивающих сил имеет вид

,

где - ток первичной цепи, проходящий по части витков ; - ток, проходящий по части витков обмотки, общий для обеих цепей автотрансформатора . Поскольку намагничивающая сила тока холостого хода незначительна , то

То есть намагничивающие силы двух частей обмотки (a – x и А – а ) практически уравновешивают друг друга.

Ток в общей части обмотки может оказаться существенно меньше тока в первичной цепи автотрансформатора, если число витков близко к

(т.е. близко к 1). Следовательно, сечение провода, из которого выполнена эта часть обмотки, может быть значительно меньше сечения провода остальной части витков. Сечение сердечника автотрансформатора в раз меньше сечения трансформатора.

Вес, объем обмоток и стального сердечника, система охлаждения у автотрансформатора с значительно меньше, чем у трансформатора той же мощности. Чем ближе к , тем эффективнее замена трансформатора. Практически применение автотрансформатора целесообразно при .

Измерительные трансформаторы.

Измерительные трансформаторы применяются для расширения пределов измерительных приборов переменного тока. Они позволяют гальванически развязать приборы от цепи высокого напряжения, в которой производится измерение. В сетях высокого напряжения один из зажимов вторичных обмоток и стальные кожухи измерительных трансформаторов заземляют. Это делает безопасным прикосновение обслуживающего персонала к приборам, включенным во вторичную цепь, так как даже при пробе изоляции между обмотками исключается возможность возникновения на приборах высоких потенциалов относительно земли.

Трансформаторы напряжения используют для включения вольтметров, частотомеров и параллельных цепей измерительных приборов – ваттметров, счетчиков, фазометров и т.д.Трансформаторы тока применяют для включения амперметров и последовательных цепей других измерительных приборов.

Измерительные приборы, работающие в комплекте с определенными измерительными трансформаторами, градуируют непосредственно в единицах первичных величин. В этом случае на школе амперметра делают надпись «С тр. тока I₁/I₂» , а на школе вольтметра – «С тр. напр. U₁/U₂», на школе трехфазного счетчика – «3 ∙ U₁/U₂; 3 ∙ I₁/I₂». Показания обычных приборов, включенных через трансформатор тока и напряжения, следует умножить на номинальные коэффициенты трансформации. и . Величины , , , указывают на щитке (в паспорте) трансформатора. Измеряемое напряжение не должно превышать , ток - .

Погрешности измерения первичных величин, вносимые трансформаторами, нормируются ГОСТами. (Указывается наибольшая погрешность трансформации и максимальная угловая погрешность. Угловая погрешность имеет единственное значение при использовании трансформаторов в схеме измерения мощности). Трансформаторы напряжения работают в режиме близком к холостому ходу.

В трансформаторе тока для уменьшения погрешности Н.С. холостого хода должна быть малой по сравнению с .

Уменьшение Н.С. , т.е. улучшения точности, осуществляется уменьшением магнитного сопряжения сердечника (сердечник изготовляют без стыка из пермаллоя).

При номинальном режиме напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока составляет несколько вольт ввиду малости сопротивлений последовательных цепе измерительных приборов. Этот режим близок к короткому замыканию . Если разомкнуть вторичную обмотку трансформатора, то прекратится размагничивающее действие тока , что приведет к значительному увеличению магнитного тока, ограничиваемого только насыщением сердечника. Кроме того, большой магнитный поток возбуждает во вторичной цепи большую э.д.с., пиковое значение которой может достигать опасной для жизни величины. Поэтому соединения вторичной цепи должны выполняться надежно, так чтобы цепь не могла быть разорвана.