2. Маломощные силовые автотрансформаторы

   1. Общие сведения

Автотрансформатор отличается от трансформатора тем, что он имеет одну обмотку, часть которой одновременно принадлежит первичной и вторичной цепям (Рис. 2 .13). 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.2.13. 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 мощностьа 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_2tпри общей заданной мощности вторичной цепибудет 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_2tмала по сравнению с заданной мощностьюP₂, 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.

2. 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 U₁иU₂[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_nиcosφ₂,cosφ₃, …cosφ_n(Рис. 2 .14).

Рис.2.14. Схема секционного автотрансформатора

1. Расчетная мощность автотрансформатора

Как указывалось выше, во вторичную цепь автотрансформатора мощность передается магнитным и электрическим путями. Основные же размеры автотрансформатора определяются величиной мощности P_2n, передаваемой во вторичную цепь магнитным путем. Величина этой расчетной мощности будет:

–в случае понижающего автотрансформатора, когда

;

–в случае повышающего автотрансформатора, когда

;

где – мощность вторичной цепи по заданию, В·А;

W₁иW₂– числа витков отдельных частей обмоток (см. Рис. 2 .13).

В случае автотрансформатора с секционированной обмоткой величину P_2tследует вычислять для всех коэффициентов трансформации, причем полученные результаты целесообразно свести в Табл. 4.

Табл. 4

Расчетные значения мощности P_2t автотрансформатора

k	P	P2t	Примечание
U1/ Ua	P2
U1/ Uc	P3
….	….	….	………………..
U1/ Un	Pn