Автотрансформаторы и дроссели насыщения

Автотрансформаторы. В отличие от обычного трансформатора автотрансформатор вместо двух электрически изолированных обмоток имеет одну, разделенную на две части.

В понижающем автотрансформаторе (рис. 172) к первичной обмотке с числом витков и>дв = и>! подводится напряжение иг. Вторичной обмоткой является часть первичной с числом ВИТКОВ Ш2 = йУ.Б.

В автотрансформаторе происходят те же процессы, что и в трансформаторе. Под действием синусоидального напряжения их в первичной обмотке возникает переменный ток 1г. Намагничивающая сила этого тока возбуждает в сердечнике переменный магнитный поток, который наводит в обмотках э. д. с. Ех и Ег. Напряжение вторичной обмотки иг пропорционально числу витков и>2. В понижающем автотрансформаторе 10!, поэтому напряжение V 2 < Ч)л,

а ток 12 > 11.

В обмотках нагруженного автотрансформатора по виткам ш2 протекают два тока: первичный 1Х и вторичный 12. Как и в обычном трансформаторе, эти токи сдвинуты на угол, равный 180". Результирующий ток на участке АБ 1дБ — 12 — 1и а ток второго участка обмотки 1БВ 1ь причем 1ДБ < 1Бв- По-этому совмещенную часть обмотки, т. е.

ВИТКИ аУдв выполняют проводом меньшего сечения. Благодаря этому автотрансформатор имеет меньшие габаритные размеры, массу и стоимость, чем трансформатор с теми же номинальными данными. Эти преимуще

Рис. 172. Схема автотрансформатора

ства автотрансформатора возрастают с уменьшением разности 1:л — 1Ъ т, е. по мере приближения коэффициента трансформации к единице.

Автотрансформаторы применяют в том случае, если требуется изменять напряжение в небольших пределах. Недостаток автотрансформаторов — электрическая связь обмоток высшего и низшего напряжений, что не позволяет использовать автотрансформаторы для преобразования высокого напряжения в низкое (например, 6000 В в 220 В). Наличие электрической связи обмоток в этом случае опасно для жизни людей, работающих с автотрансформатором.

Дроссели насыщения. Для автоматической регулировки напряжения в выпрямителях, предназначенных для электропитания диспетчерской, горочной и электрической централизации, используют дроссели насыщения (ДН), которые представляют собой Ш-образный сердечник с двумя обмотками (рис 173, а). На крайних стержнях находится обмотка переменного тока w~, состоящая из двух равных частей, соединенных последовательно, а на среднем стержне — обмотка подмагничивания ш_ (управляющая), подключаемая к источнику постоянного тока.

Обе части обмотки переменного тока соединяют таким образом, чтобы их переменные магнитные потоки Ф^, замыкаясь по среднему стержню, были направлены навстречу друг другу. Благодаря этому они взаимно компенсируются и в обмотке подмагничивания не возникает переменная э. д. с.

Магнитный поток обмотки подмагничивания Ф_ разветвляется на две равные части и замыкается по крайним стержням. Следовательно, результирующий магнитный поток в крайних стержнях сердечника дросселя имеет две составляющие: постоянную, которая создается током обмотки подмагничивания 1_, и переменную, которая создается переменным током 1^.

Намагничивающую силу выбирают так, чтобы при отсутствии тока подмагничивания крайние стержни дросселя находились в режиме насыщения. Поэтому при увеличении тока подмагничивания 1_, а следовательно, и потока Ф_ снижается переменный магнитный поток в сердечнике дросселя. В результате уменьшается индуктивность обмотки переменного тока Ь = и ее индуктивное соп ротивление X/„ =— 2я 1Ь. Наоборот, при уменьшении тока подмагничивания 1_ индуктивное сопротивление XI, обмотки переменного тока увеличивается. Таким образом, при изменении тока подмагничивания 1_ можно регулировать реактивное сопротивление дросселя насыщения Х^ в широких пределах.

Рис. 173. Схема дросселя насыщения (о) и конструкция (б) и схема включения трехфазного дросселя насыщения

Трехфазный дроссель насыщения (рис. 173, б и в) состоит из шести замкнутых сердечников с обмотками. Обмотки переменного тока 1 и 2 включают в первую фазу, 3 и 4 — во вторую фазу, 5 и 6 — в третью фазу. Обмотка подмагничивания охватывает стержни всех сердечников и является общей для всех трех фаз цепи.

Однофазный и трехфазный трансформаторы | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Трансформаторы железнодорожной автоматики и телемеханики

Добавить комментарий