ЛАТР: схема и принцип работы регулируемого автотрансформатора

Особенности

Рассматривая, что такое ЛАТР, следует отметить, что это разновидность автотрансформатора. Отличается малым энергопотреблением, не требует регистра состояния. Принцип действия, которым обладает лабораторный контрольный автотрансформатор, заключается в регулировании напряжения переменного типа однофазной (слева на фото) или трехфазной (справа) сети).

Схема LATR имеет тороидальный стальной сердечник. На нем всего одна схема. В этом устройстве нет двух отдельных обмоток. Контуры выровнены. Одну часть можно отнести к виткам первичного типа, а вторую — к виткам вторичного типа. Регулирующий автотрансформатор ЛАТР имеет довольно простую схему. Пользователь может самостоятельно регулировать количество витков вторичной обмотки. Это отличает представленный тип агрегатов от других трансформаторов. О том, как собрать ЛАТР своими руками, мы писали здесь.

Правила безопасности при работе с ЛАТРом

При работе с лабораторным автотрансформатором крайне важно соблюдать правила безопасности. Это предотвратит поражение электрическим током и защитит сам LATR от повреждений.

запрещено:

• подключить устройство к сети при снятом корпусе,
• подключить или отключить кабели от клеммной колодки, если LATR подключен к сети,
• резко поверните ручку регулировки,
• оставлять устройство без присмотра, в дополнение к непрерывной работе с LATR более 6 часов,
• накрывать работающий прибор, а также использовать его в помещении с повышенной влажностью или температурой,

Необходимые параметры при выборе ЛАТРа

Сила тока, проходящего через обмотки автотрансформатора, зависит от двух величин: мощности нагрузки и выходного напряжения.

Ток LATRa = мощность нагрузки / выходное напряжение

То есть, подключая то или иное оборудование (нагрузку) с разной потребляемой мощностью и регулируя с помощью поворотной ручки напряжение на выходе ЛАТР, величина тока изменяется. Итак, чтобы не превысить максимально допустимый ток ЛАТР, все манипуляции с устройством нужно проводить осознанно, понимая значение каждой величины и постоянно контролируя ток по формуле.

Главный критерий выбора модели LATR — это ток, который будет протекать через нее. В паспорте указывается максимальный ток для каждой модели стабилизаторов напряжения. Например, у модели SUNTEK 5000 максимальный ток составляет 20 Ампер. То есть, если к потребителю подключено напряжение 250 Вольт, то 250 умножаем на 20 и получаем допустимую мощность 5000 Вт. Но! Если вы хотите использовать latr на 100 вольт, максимальный ток останется прежним, 20 ампер, поэтому максимальная мощность будет 100 умноженная на 20, что в сумме составит 2000 ватт. Этот закон нужно использовать всегда, чтобы LATR работал долго и безупречно.

Классификация видов

Обычно рассматриваемые устройства используются в промышленных и бытовых приложениях с низким энергопотреблением. Также они эффективны для соединения систем, работающих при разном напряжении. Этим объясняется разнообразие типов автотрансформаторов.

Рассматриваемые товары различают:

1. В зависимости от степени внешней защиты корпуса устройства, предназначенные для работы на открытом воздухе, комплектуются водонепроницаемым корпусом.
2. Исходя из технических характеристик: диапазон рабочих частот, значения максимального первичного и вторичного напряжения, максимальный вторичный ток, мощность и температура.
3. По типу электрической сети, в которой они работают — одно- или трехфазные.
   
   Однофазный (слева) и трехфазный (справа)
4. В зависимости от величины выходного напряжения автотрансформаторы могут увеличиваться или уменьшаться. Особый класс образуют устройства с выдвижными ответвлениями. Важной особенностью, которую следует учитывать при выборе, является тип сердечника: ламинированный, разъемный и тороидальный.
   1а — трансформатор, 1б — понижающий, 1в — повышающий

Основные виды автотрансформаторов

• ВУ-25-Б — служит для выравнивания вторичных токов в дифференциальной защите силовых трансформаторов.
• АТД — мощность 25 Вт, давно насыщен, имеет старинную конструкцию и поэтому используется очень редко.
• ЛАТР-1 — предназначен для сетей напряжением 127 В.
• ЛАТР-2 — используется с напряжением 220 В.
• ДАТР-1 — рассчитан на небольшие нагрузки.
• РНО — рассчитан на большие нагрузки.
• ATCN — используется для измерения удаленных устройств.

Конструкция

Возможна регулировка представленного агрегата за счет наличия в конструкции поворотной ручки. С его помощью задается количество витков вторичной цепи. Ручка соединена с угольной щеткой. Регулируемые автотрансформаторы позволяют управлять обмотками после включения оборудования. В этом случае кисть по инструкции течет по контуру, задавая индекс трансформации.

Один из выводов вторичной обмотки подключен к угольной щетке. Другой конец подключен к входной стороне сети. Потребители подключаются к выходным клеммам и, в свою очередь, подключаются к сети. Это делает использование оборудования эффективным и удобным.

На передней панели прибора установлен вольтметр. Снимает показания вторичной цепи. Это позволяет быстро реагировать на перегрузки. Вольтметр дает возможность выполнять точные настройки.

На корпусе есть вентиляционная решетка. Это обеспечивает естественное охлаждение магнитного привода.

Разновидности

Есть оборудование, предназначенное для регулирования напряжения трехфазной или однофазной сети. Во втором варианте электронный ЛАТР имеет обмотку и сердечник. Трехфазный блок включает в себя три жилы в своей конструкции. У каждого из них есть обмотка.

LATR могут как уменьшать, так и увеличивать напряжение. Это их главная особенность. Однофазные разновидности создают напряжение в сети от 0 до 250 В. Трехфазные ЛАТР (380 В в сети) позволяют регулировать диапазон от 0 до 450 В.

Следует отметить, что КПД обоих типов устройств высокий. Достигает 99%. Это создает синусоидальное выходное напряжение.

Где используются

Основные области применения устройств:

1. Компенсация падения потенциала в распределительных сетях, которое производится увеличением значений питающего напряжения.
2. Системы управления асинхронными и синхронными двигателями, где наличие многопозиционного автотрансформатора облегчает запуск.
3. В условиях исследовательских лабораторий, когда необходимо варьировать электрические переменные в широком диапазоне.

Эти устройства также используются для регулировки яркости света; такие устройства называются диммерами. В этих случаях особое внимание уделяется правильному выбору предохранителей, иначе на выводах вторичной обмотки может появиться повышенное напряжение питания.

Как определить цену

На стоимость влияют следующие характеристики: реактивная мощность, количество розеток, диапазон регулирования напряжения, класс точности прибора. При этом переменные автотрансформаторы дороже устройств с фиксированными отводами. Ценовые диапазоны, действующие на текущий год, следующие:

• Для переходных людей — 8000… 12000 руб.;
• На регулировку — 2500… 8000 руб.;
• Для последнего — 3500… 8200 руб.

Как работает ЛАТР на практике

Давайте попробуем с лампой накаливания на 95 Вт 220 Вольт. Для этого подключаем его к выходным клеммам справа.

Кто знает, при каком напряжении начнет светиться спираль лампочки? Давайте разберемся! Поворачиваем регулятор, пока не заметим слабое свечение лампочки.

Посмотрим на масштаб регулятора. 35 Вольт!

Знаете ли вы, что напряжение в сети в США составляет 110 вольт? Интересно, как бы тогда светила наша лампочка? Выставляем 110 вольт.

Он, как говорится, светит на светлом полу.

А теперь сравните, как он светится при 220В

Дальше нагнетать напряжение нет смысла. Лампочка могла перегореть.

Если вы хотите выставить напряжение с большой точностью, то без мультиметра конечно не обойтись. Для этого ставим твист мультиметра на позицию измерения переменного напряжения

Вешаем и измеряем переменное напряжение. При этом регулируем с помощью регулятора LATR. Ровно 110 Вольт!

Читайте также: Магнитная дрель своими руками: как сделать из моторчика

Режимы работы

1. В режимах автотрансформатора (а) можно передавать номинальную мощность с обмотки ВН на обмотку НН или наоборот. В обоих режимах последовательная и общая обмотки нагружены типовой мощностью, что допустимо.
2. В режимах трансформатора мощность может передаваться от обмотки низкого напряжения к обмотке среднего или высокого напряжения, а обмотка низкого напряжения не может быть нагружена больше, чем Stype. В этих режимах ТА находится под нагрузкой, что допустимо, но неэкономично.
3. В комбинированном режиме (b) можно передавать мощность, не превышающую тип S, из сети низкого напряжения в сеть высокого напряжения и одновременно (Snom Stype) из сети среднего напряжения в сеть высокого напряжения. Этот режим допустим и экономичен, так как нагрузка общей обмотки может быть в пределе равной 0 и Snom в сумме передается через АТ.

Для трехфазных устройств важен выбор оптимального режима работы. Они используются для непрерывной регулировки параметров с низкими потерями. Этот компонент обеспечивает пользователям максимальную точность управления с минимальными потерями и, следовательно, меньшим тепловыделением. Для трехфазного тока этот эффект достигается за счет механического соединения трех управляющих трансформаторов. Конструкция токосъемников скольжения обеспечивает надежный выходной контакт и, в случае вмешательства, одновременную очистку контактной дорожки. Использованные угольные щетки, которые могут вращаться или двигаться вперед и назад.

Регулируемый автотрансформатор имеет несколько первичных обмоток для создания регулируемого вторичного напряжения от нескольких вольт до долей вольт на оборот. Это достигается за счет контакта угольной щетки или ползуна с одним или несколькими витками первичной обмотки. Поскольку витки первичной катушки равномерно распределены по ее длине, выходное значение пропорционально угловому вращению щетки.

Расшифровка основных параметров

Обмотки обычно обозначаются заглавными буквами (A, B, C и т.д.), А общее нейтральное соединение обозначается N или n. Для вторичных ответвлений числовые порядковые номера используются для всех ответвлений вдоль первичной обмотки. И индексы обычно начинаются с цифры «1» и продолжают расти.

В обозначение отечественных автотрансформаторов, изготовленных по ГОСТ 7518-83, входят:

• Буквенные индексы, определяющие класс устройства — переходный (APB) или регулирующий (EPIRB);
• Номинальная реактивная мощность, кВА, на которую рассчитаны обмотки.

ГОСТ 7518-83 предусматривает указание максимального напряжения на вторичной обмотке отдельно при отсутствии и наличии внешней нагрузки.

Для лабораторных автотрансформаторов принята отдельная маркировка — ЛАТР: после обозначения буквы указывается номинальная мощность устройства в кВт.

Описание работы ЛАТРа РЕСАНТА

Рассмотрим однофазную марку LATR RESANTA латвийского производства TDGC2-0,5 кВА.

Сверху наш LATR выглядит так:

Давайте посмотрим на регулятор, с помощью которого мы сможем выставить нужное нам напряжение.

На лицевой стороне мы видим своеобразный вольтметр переменного напряжения. На клеммы слева ставим напряжение от сети 220 В, а с клемм справа — необходимое нам на данный момент напряжение.

Техника безопасности при работе с ЛАТРом

Еще несколько слов о безопасности. Есть LATR без гальванической развязки. Это означает, что фазный провод от сети идет прямо к выходу этого LATR. Схема ЛАТР без гальванической развязки выглядит так:

В этом случае на выходе ЛАТР может появиться сетевое напряжение 220 В с вероятностью 50/50. Все зависит от того, как подключить вилку LATR к розетке 220 В.

Если вы внимательно посмотрите на принципиальную схему на передней панели LATR Resant, вы увидите, что клеммы «X» и «x» (те, которые являются двумя нижними) соединены между собой проводником.

То есть, если есть фаза на выводе «X», то будет также фаза на выводе «x»! Не будете ли вы каждый раз измерять фазу в розетке, чтобы правильно подключить вилку? Поэтому БУДЬТЕ КРАЙНЕЙ ОСТОРОЖНЫ! Старайтесь не касаться выходных клемм LATR голыми руками!

В принципе трогал и ничего подобного со мной не произошло. Оказалось, что у меня деревянный пол, почти диэлектрик. Замерил напряжение между собой и фазой — вышло около 40 вольт. Поэтому я этих 40 вольт не ощутил. Если бы я схватил батарею одной рукой или босиком на земле, а другой рукой схватился бы за выход «x» LATR, меня бы очень, очень сильно встряхнуло, так как все действующие 220 вольт пройдут через мне.

Принцип работы с ЛАТРом

Работать с LATR было легко и безопасно даже для неподготовленного человека, мы приводим обязательный минимум теоретической информации и правил настройки устройства. Главная особенность любого лабораторного автотрансформатора — это максимально допустимый ток. Это указано в паспорте устройства. Например, LATR SUNTEK 500 VA имеет максимально допустимый ток 2А. Превышение этого параметра приводит к перегреву и прогоранию обмотки катушки. Устройство вышло из строя. И самое досадное, что ремонт при такой поломке нецелесообразен. Замена катушки будет стоить столько же, сколько покупка нового LATR. Поэтому при работе с LATR

Главное правило — не превышать максимально допустимый ток!

Виды ЛАТРов

LATR являются однофазными на примере диапазона LATR SUNTEK 1000VA 0-300 вольт (4A)

И трехфазный на примере LATR SUNTEK 15000 ВА (20А)

Основные элементы LATRA SUNTEK