Вимірювальні трансформатори струму та напруги

ТРАНСФОРМАТОРИ

 

1. Класифікація і принцип роботи

2. Параметри і режими роботи

3. Втрати енергії

 

I. Класифікація і принцип роботи

Трансформатор (Тр.) – статичний електромагнітний пристрій, який служить для перетворення змінного струму однієї напруги в змінний струм іншої напруги при незмінній частоті.

 

Класифікація:

1. По функціональному призначенню:

А) силові – для розподілу електроенергії в мережі;

Б) вимірювальні (ТрI, TpU) – для розширення границь вимірювання амперметра і вольтметра.

В) автотрансформатори – служать для регулювання напруги і для запуску двигунів великої потужності;

Г) спеціальні – зварювальні, імпульсні.

 

2. По числу фаз:

А) однофазні;

Б) трифазні.

 

3. По типу осердя:

А) стержневі;

Б) броневі;

В) тороїдальні.

 

4. По напрузі:

А) низьковольтні (до 1000 В);

Б) високовольтні (вище 1000 В);

 

5. По способу охолодження:

А) сухі (повітря);

Б) масляні.

 

Конструкція однофазного трансформатора

 

 

1. Осердя, забезпечує електромагнітний зв’язок між обмотками.

2. W1 – первинна обмотка, якою трансформатор вмикається в мережу.

W2 – вторинна, до якої підключається споживач

 

В основі роботи трансформатора лежить закон електромагнітної індукції. (Магнітне поле в осерді є змінним).

Обмотки с більшим числом витків називаються обмотками вищої напруги (ВН), а з меншими – нижчої напруги (НН).

Напруга на вторинній обмотці трансформатора визначається кількістю витків вторинної обмотки.

 

II. Параметри і режими роботи

Параметри трансформатора:

1. ЕРС первинної і вторинної обмотки

Е₁  4,44*Ф_м*f*w₁

Е₂  4,44*Ф_м*f*w₂

Ф_м – максимальний магнітний потік (Вб)

f – частота змінного струму (50 Гц)

w1, w2 – кількість витків в першій та другій обмотці

 

2. Коефіцієнт трансформації

Відношення ЕРС первинної обмотки до ЕРС вторинної обмотки.

К = Е₁/Е₂ = U_1xx/U_2xx = w₁/w₂ =I₁/I₂

 

3. Номінальна потужність трансформатора

S_н = U₁*I₁ – U₂*I₂ (В*А)

 

4. Номінальний струм

I_1,2н = Р_н1,2/(U_н1,2*cosφ₂)

cosφ₂ - коефіцієнт потужності

 

5. ККД – відношення потужності на виході до потужності на вході

ККД = Р₂/Р₁

ККД = (Р₂/Р₁)*100% (%)

 

 

6. Виділення теплоти

Q = I²*R*t (Дж)

 

Режими роботи:

А - номінальний – той, на який розраховано трансформатор заводом, що його виготовляє;

Б - холостий хід (ХХ) – коли на первинну обмотку подається номінальна напруга, а вторинна розімкнена;

В - коротке замикання (КЗ) – аварійний (недопустимий), коли на первинну обмотку подається мінімальна напруга короткого замикання, а вторинна замкнута накоротко.

 

III. Втрати енергії

В трансформаторі є два види втрат:

А) магнітні – виникають за рахунок систематичного перемагнічування осердя змінним магнітним полем (складається з втрат на гістерезис і вихрові струми)

Р_м = Р_в + Р_г

Для зменшення цих втрат осердя виготовляють не з цілого матеріалу, а набирають із окремих пластин електротехнічної сталі.

Магнітні втрати визначаються в режимі холостого ходу (ХХ).

Б) електричні - визначаються як:

Р_ел = I₁²*R_о1 + I₂²*R_о2

Електричні втрати визначаються в режимі короткого замикання (КЗ).

 

 

ВИПРЯМЛЯЧІ

1. Класифікація, принцип роботи і застосування

2. Різновиди трьохфазних випрямлячів

 

I. Класифікація, принцип роботи і застосування

Випрямляч – пристрій, який перетворює змінну напругу в пульсуючу

 

Класифікація:

1. По способу керування:

- некеровані (діод в основі);

Випрямлена напруга в процесі експлуатації не змінюється.

- керовані (тиристори).

Напруга в процесі експлуатації може регулюватись.

2. По числу фаз:

- однофазні;

- трифазні.

В колах однофазного змінного струму використовують три схеми випрямлячів:

 

А) однонапівперодний (рис. 1а)

 

Б) двонапівперіодний з виводом середньої точки обмотки трансформатора (рис. 1б)

            

В) однофазний – мостовий (рис. 1в)

        

 

Порівняльна характеристика однофазних випрямлячів:

Переваги схеми рис.1а перед іншими випрямлячами:

- простота схеми;

Недоліки:

- велика частота пульсації випрямленої напруги, що вимагає більш дорогого згладжую чого фільтру;

- велика зворотна напруга на діоді

U_зв = 3,14 * U_d (випрямлення);

- великий максимальний струм через діод

I_max = 3,14 * I_d (випрямлення);

- мале використання трансформатора по потужності, оскільки він працює тільки пів періоду, що вимагає збільшення його габаритів маси і вартості.

Застосування:

Через зазначені недоліки ця схема застосовується тільки малопотужних випрямлячах з високим навантаженням. (для передачі високої напруги на аноди електронно-променевої трубки – кінескоп (16-20 кВ).

Переваги рис. 1б перед рис. 1а:

- менші габарити і маса трансформатора, тому що, простіше використовуються обмотки і відсутнє змішане підмагнічування осердя;

- менші габарити і маса згладжувального фільтру;

- максимальне значення струму через діод вдвічі менше

I_max = 1,75 * I_d

I_d = струм випрямлення

Недоліки:

- наявність двох діодів замість одного;

- велика зворотна напруга

U_зв = 3,14 * U_d

- складна конструкція трансформатора, так як потрібен вивід з середньої точки обмотки трансформатора.

Підсумок: ці схеми використовують малопотужних випрямлячах.

 

Переваги схеми рис. 1в перед попередніми:

- розміри і маса трансформатора менші (число витків вторинної обмотки w2 в два рази менша, так як не потрібен вивід середньої точки)

-  зворотна напруга на діоді вдвічі менша:

U_зв  = 1,57 * U_d

Недоліки:

- наявність чотирьох діодів замість двох;

- збільшені втрати напруги і потужності через послідовне з’єднання діодів, особливо високоомних;

- площа перетину вторинної обмотки збільшення на 20% так як значення струму збільшується в  раізв.

Підсумок:

Мостові випрямлячі використовують в малопотужних випрямлячах при напрузі до 600 В.

 

II. Різновиди трьохфазних випрямлячів

Є дві схеми трифазних випрямлячів:

А) однонапівперіодна - схема Міткевича (рис. 2а)

Б) двонапівперіодна - схема Ларіонова (рис. 2б)

     

 

Переваги рис. 2а перед однофазними:

- менші габарити і маса згладжую чого фільтра;

- краще використання обмоток трансформатора;

- більш рівномірне навантаження на мережу трифазного змінного струму.

Недолік:

- примусове підмагнічування, що призводить до збільшення струму в первинній обмотці.

Переваги схеми Ларіонова перед Міткевича:

- менші габарити і маса трансформатора і згладжую чого фільтра:

- відсутність примусового підмагнічування осердя.

Недоліки:

- більша кількість діодів: 6 замість 3-х;

- неможливість заземлення вторинної обмотки трансформатора при заземленні одного із полюсів навантаження.

Використання: схеми Ларіонова використовують в випрямлячах середньої та великої потужності при різних вихідних напругах, а схеми Міткевича в випрямлячах малої і середньої потужності.

 

Правила експлуатації обслуговування АБ:

А) працювати з АБ можна тільки в спеціальному одязі (гумові рукавиці і калоші, прорезинений фартух, захисні окуляри);

Б) поблизу з приміщеннями АБ повинні бути: нейтралізуючі розчини питної соди, мило вода, рукомийник, рушник.

В) приміщення повинне бути обладнане вентиляцією;

Г) дотримуватись правил роботи з електролітами.

 

 

КЕРОВАНІ ВИПРЯМЛЯЧІ

1. Помножувачі напруги. Практичне застосування

2. Схеми керованих випрямлячів

 

I. Помножувачі напруги. Практичне застосування

Помножувачами напруги називаються схеми випрямлячів у яких значення напруги в режимі ХХ в 2 і більше разів перебільшу значення напруги на вторинній обмотці трансформатора.

Кратність множення напруги залежить від кількості ділянок діод – конденсатор і як правило є: при кратності від 2 до 80 випрямлена напруга це сотні, тисячі В; кратність від 50 до 100 при випрямленій напрузі десятки кВ.

Схеми помноження напруги, дозволяють отримати високі значення випрямленої напруги без використання високовольтних трансформаторів.

Принцип дії такої схеми полягає в:

Конденсатор заряджається через діод включений з ним в пару від низьковольтної обмотки трансформатора; вихідна напруга при цьому дорівнює сумі напруги на всіх конденсаторах і може декілька разів перевищувати напругу вторинної обмотки трансформатора.

 

Схема мостового випрямляча подвоєння напруги

 

U_вих­ = U_vd1 + U_c1 = 2U_m

Внутрішній опір схеми множення росте із збільшенням конденсаторів, тому струми навантаження для таких схем, як правило невеликі.

Основними недоліками цих схем є:

- велика габаритна потужність трансформатора;

- значна зворотна напруга на діодах;

- велика амплітуда струму через діод.

Переваги:

- вихідна напруга вдвічі більша ніж в звичайного мостового випрямляча;

- досить високе використання трансформатора;

- менше діодів ніж в звичайній мостовій (2 замість 4).

 

 

II. Схеми керованих випрямлячів

В схемах керованих випрямлячів діоди заміняють тиристорами – напівпровідниковий прилад, який може мати два сталих стани (Вкл і Викл) і переключатись з одного стану і інший по сигналу ззовні.

Бувають:

А) динистор

Б) тринистор

Застосування тиристорів вносить ряд суттєвих особливостей в режим роботи випрямляча. Змінюється форма вихідного струму і напруги на елементах і змінюється режим роботи приладів.

Використання в схемі тиристорів дозволяє затримувати на потрібні величину початок проходження струму через послідовний прилад по відношенню до моменту його дійсного включення.

 

Схема керованого випрямляча

 

 

Зазвичай керовані випрямлячі складаються по тим же схемам що і не керовані, але замість діодів включаються тиристор. Включення яких здійснюється подачею імпульсу від схеми керування на керуючий електрод.

Важливою характеристикою цих випрямлячів є регульована характеристика, яка показує зміну випрямленої напруги в залежності від регулювання (α).

При збільшенні кута регулювання, відношення дійсного струму до середнього значення збільшується, що треба враховувати при виборі елементів схеми.

 

 

ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

1. Класифікація перетворювачів

2. Принцип роботи автогенератора

3. Тиристорні перетворювачі

I. Класифікація перетворювачів

Транзисторні перетворювачі призначені для узгодження напруги джерела живлення з напругою необхідною для живлення окремих вузлів апаратури.

В переносній і рухомій апаратурі зв’язку (яка живиться невеликими потужностями) в якості джерела енергії використовуються джерела постійного струму низької напруги:

- гальванічні елементи;

- акумуляторні батареї;

- сонячні батареї.

 

Єдиним їх недоліком є те, що вони виробляють енергію постійного струму одного певного значення, а для живлення різних пристроїв зв’язку потрібні різні значення постійної і змінної напруги.

Тому виникає необхідність перетворення постійної напруги однієї величини в постійну напругу другої величини.

Цю задачу виконують перетворювачі.

 

Вони бувають двох типів:

А) інвертори – пристрої, які перетворюють енергію постійного струму в енергію змінного струму певної величини і форми.

Б) конвертори – пристрої, які перетворюють енергію постійного струму однієї напруги в енергію постійного струму другої напруги (в колах змінного струму цю ж функцію виконують трансформатори).

 

Класифікація інверторів:

1. По роду перетворення величини:

- інвертори струму;

- інвертори напруги.

2. По тактності роботи:

- однотактові;

- двотактові.

3. По типу ключових елементів:

- транзисторні;

- тиристорні;

4. По способу збудження:

- з самозбудженням (автогенератори);

- з незалежним збудженням.

 

Класифікація транзисторних інверторів:

1. по способу включення транзисторів:

- загальним емітером;

- загальним колектором.

3. По типу зворотного зв’язку:

- зворотній зв'язок по напрузі;

- зворотній зв'язок по струму;

- зворотній зв'язок по потужності.

 

Класифікація тиристорних інверторів:

1. По принципу комутації тиристорів:

- автономні – служать для перетворення постійної напруги в зміну промислової частоти (50 Гц);

- мережеві – перетворювачі, що живляться від мережі змінного струму.

 

2. По включенню комутаційної ємності:

- послідовне з’єднання;

- паралельне з’єднання;

- комбіноване з’єднання.

Перевагами напівпровідникових перетворювачів є: надійність, високий ККД, малі габарити і великий строк експлуатації.

 

II. Принцип роботи автогенератора

Структурна схема автогенератора

 

 

Принцип роботи:

Джерело постійного струму служить Б (Батарея), яка подає невелику напругу на первинну обмотку трансформатора (оскільки трансформатор призначений для формування змінного струму і перетворення її значення між батареєю і трансформатором необхідно включити перетворювач струму).

Перетворювачем постійного струму служить транзисторний генератор, який періодично з частотою 350-400 Гц перемикає коло постійного струму, тим самим формуючи сигнал прямокутної форми; таким чином з постійної напруги отримуємо змінну прямокутної форми – маємо процес інвертування.

Прямокутні імпульси за допомогою трансформатора змінюються по амплітуді і подаються на вхід випрямляча.

На виході ВС маємо пульсуючу напругу, яка при необхідності може згладжуватись Ф (фільтром), таким чином маємо процес конвертування (на виході схеми отримаємо постійне значення постійної напруги (яке є відмінне від вхідної).

Переваги:

- проста та висока надійність;

Недоліки:

- постійне підмагнічування осердя.

 

III. Тиристорні перетворювачі

В потужних перетворювальних пристроях, для перетворення напруги застосовуються інвертори на тиристорах, які мають два сталих стани (ВКЛ, ВИКЛ) і можуть переключатись з одного стану в інший по сигналу з зовні.

Перевагами таких перетворювачів є те, що тиристори випускають на напруги до декількох кВ, та струми до сотень А, при малому падінні напруги, а тому ці перетворювачі забезпечують великі потужності з високим ККД.

Тиристорні інвертори в яких комунікація здійснюється спеціальними пристроями та в навантаження яких немає інших джерел енергії називаються автономними.

Частота комутації автономного інвертора визначається частотою роботи системи керування пристроями.

 

 

ЗГЛАДЖУЮЧІ ФІЛЬТРИ

1. Параметри ЗФ

2. Порівняльна характеристика фільтрів

3. Активні фільтри (АЗФ)

 

I. Параметри ЗФ

Для ліквідації небажаного впливу змінної складової напруги застосовують фільтри, які повинні вносити максимально велике затухання для змінної складової і мінімальне затухання для постійної напруги.

 

Параметри згладжуючи фільтрів:

1. Коефіцієнт згладжування (q)

Відношення коефіцієнта пульсації на вході ЗФ до коефіцієнта пульсації на виході:

q = K_nвх/K_nвих

2. Коефіцієнт пульсації – відношення амплітуди першої гармоніки до постійної складової

K_n = U_m1/U₀

3. Коефіцієнт фільтрації – відношення амплітуди першої гармоніки на вході і на виході фільтра

К_ф = U_m1вх/U_m1вих

4. Коефіцієнт передачі – величина обернена відношенню середнього значення напруги на виході і на вході фільтру

К_ф = U_{ф вх}/U_{ф вих.}

 

Ефект згладжування може бути досягнутим:

А) введенням послідовного з навантаженням елементу великим реактивним опором для частот, які подавляються.

Б) підключення паралельно до навантаження елементу з дуже малим опором для зазначених частот.

Класифікація згладжую чого фільтра:

1. По типу елементів:

- пасивні (L, C, R)

- активні (ARC)

2. По кількості елементів:

- одно ланкові

 

- багатоланкові

 

II. Порівняльна характеристика фільтрів

ЗФ з одним індуктивним елементом не знайшли широкого застосування так як їх властивості сильно залежать від величини і характеру навантаження.

Індуктивний фільтр

Переваги L фільтра:

- простота схеми;

- мали втрати потужності;

- незначна залежність зміни вихідної напруги при зміні опору навантаження.

 

Недоліки:

- конструкція вимагає застосування громіздкого дроселю (котушка) стальне осердя якого повинне мати повітряний зазор;

- перенапруга, що виникає внаслідок появи самоіндукції.

 

Ємнісний (дросель) фільтр

       

Переваги:

- простота схеми.

Недоліки:

- необхідність застосування діодів, які розраховані на велику амплітуду прямого струму.

 

III. Активні фільтри

В ARC-фільтрах функції дроселя виконує транзистор, який працює в підсилювальному режимі.

Переваги ARC фільтрів перед пасивними:

- високі якісні показники;

- відсутність сильних магнітних полів;

- широкий спектр діапазону частот;

- мала залежність коефіцієнта згладжування від зміни навантаження;

- простота уніфікаці (легко модернізувати);

- мала ймовірність виникнення перенапруги при перехідних процесах

Недоліки:

- ККД менше ніж у пасивних

 

ТРАНСФОРМАТОРИ

 

1. Класифікація і принцип роботи

2. Параметри і режими роботи

3. Втрати енергії

 

I. Класифікація і принцип роботи

Трансформатор (Тр.) – статичний електромагнітний пристрій, який служить для перетворення змінного струму однієї напруги в змінний струм іншої напруги при незмінній частоті.

 

Класифікація:

1. По функціональному призначенню:

А) силові – для розподілу електроенергії в мережі;

Б) вимірювальні (ТрI, TpU) – для розширення границь вимірювання амперметра і вольтметра.

В) автотрансформатори – служать для регулювання напруги і для запуску двигунів великої потужності;

Г) спеціальні – зварювальні, імпульсні.

 

2. По числу фаз:

А) однофазні;

Б) трифазні.

 

3. По типу осердя:

А) стержневі;

Б) броневі;

В) тороїдальні.

 

4. По напрузі:

А) низьковольтні (до 1000 В);

Б) високовольтні (вище 1000 В);

 

5. По способу охолодження:

А) сухі (повітря);

Б) масляні.

 

Конструкція однофазного трансформатора

 

 

1. Осердя, забезпечує електромагнітний зв’язок між обмотками.

2. W1 – первинна обмотка, якою трансформатор вмикається в мережу.

W2 – вторинна, до якої підключається споживач

 

В основі роботи трансформатора лежить закон електромагнітної індукції. (Магнітне поле в осерді є змінним).

Обмотки с більшим числом витків називаються обмотками вищої напруги (ВН), а з меншими – нижчої напруги (НН).

Напруга на вторинній обмотці трансформатора визначається кількістю витків вторинної обмотки.

 

II. Параметри і режими роботи

Параметри трансформатора:

1. ЕРС первинної і вторинної обмотки

Е₁  4,44*Ф_м*f*w₁

Е₂  4,44*Ф_м*f*w₂

Ф_м – максимальний магнітний потік (Вб)

f – частота змінного струму (50 Гц)

w1, w2 – кількість витків в першій та другій обмотці

 

2. Коефіцієнт трансформації

Відношення ЕРС первинної обмотки до ЕРС вторинної обмотки.

К = Е₁/Е₂ = U_1xx/U_2xx = w₁/w₂ =I₁/I₂

 

3. Номінальна потужність трансформатора

S_н = U₁*I₁ – U₂*I₂ (В*А)

 

4. Номінальний струм

I_1,2н = Р_н1,2/(U_н1,2*cosφ₂)

cosφ₂ - коефіцієнт потужності

 

5. ККД – відношення потужності на виході до потужності на вході

ККД = Р₂/Р₁

ККД = (Р₂/Р₁)*100% (%)

 

 

6. Виділення теплоти

Q = I²*R*t (Дж)

 

Режими роботи:

А - номінальний – той, на який розраховано трансформатор заводом, що його виготовляє;

Б - холостий хід (ХХ) – коли на первинну обмотку подається номінальна напруга, а вторинна розімкнена;

В - коротке замикання (КЗ) – аварійний (недопустимий), коли на первинну обмотку подається мінімальна напруга короткого замикання, а вторинна замкнута накоротко.

 

III. Втрати енергії

В трансформаторі є два види втрат:

А) магнітні – виникають за рахунок систематичного перемагнічування осердя змінним магнітним полем (складається з втрат на гістерезис і вихрові струми)

Р_м = Р_в + Р_г

Для зменшення цих втрат осердя виготовляють не з цілого матеріалу, а набирають із окремих пластин електротехнічної сталі.

Магнітні втрати визначаються в режимі холостого ходу (ХХ).

Б) електричні - визначаються як:

Р_ел = I₁²*R_о1 + I₂²*R_о2

Електричні втрати визначаються в режимі короткого замикання (КЗ).

 

 

ВИМІРЮВАЛЬНІ ТРАНСФОРМАТОРИ СТРУМУ ТА НАПРУГИ

 

1. Вимірювальні трансформатори струму

2. Вимірювальні трансформатори напруги

3. Автотрансформатори

4. Трифазні силові трансформатори

 

I. Вимірювальні трансформатори струму

Вимірювання високої напруги і великих струмів за допомогою звичайних прикладів, дуже складно і незручно, тому колах постійного струму для розширення границь вимірювання цих приладів використовують:

А) шунти – спеціальні пристрої, які виготовляються з матеріалів (манганин, константан), які мають майже нульовий внутрішній опір, підключаються послідовно в вимірювальне коло, а вже паралельно до них підключається амперметр. (рис1).

 

А

Rн

_

+

I

 

Рис. 1 Включення шунта

 

Электроизмерительные приборы, используемые для измерения силы электрического тока, называются амперметрами, миллиамперметрами и микроамперметрами. Они включаются непосредственно в ту электрическую цепь, ток в которой нужно измерить, для чего замкнутая электрическая цепь разрывается и в место разрыва включается измерительный прибор. Электрическая цепь оказывается замкнутой через измерительный прибор (рис. а).

При этом к общему сопротивлению электрической цепи добавляется сопротивление измерительного прибора и ток, измеренный прибором, будет меньше истинного тока. Ошибка измерения тем меньше, чем меньше сопротивление измерительного прибора. Поэтому микроамперметры, миллиамперметры и амперметры конструируют таким образом, чтобы они имели возможно меньшие внутренние сопротивления.

Микроамперметром с током полного отклонения стрелки 100 мкА без какой-либо дополнительной доработки можно измерять электрический ток, не превышающий 100 мкА. При включении такого прибора в цепь с током, например 1 мА, произойдет «зашкаливание» стрелки вправо, в результате сильного броска она может согнуться, и если быстро не отключить прибор, в нем перегорит обмотка.

Но это еще не значит, что таким прибором нельзя измерить ток более 100 мкА. Для измерения токов, больших, чем ток полного отклонения стрелки прибора, надо к микроамперметру параллельно обмотке рамки подключить резистор называемый шунтом, сопротивление которого меньше сопротивления Ri обмотки (рис.б). Тогда большая часть полного тока I цепи будет протекать через этот резистор, а меньшая — через измерительный прибор. Так, если требуется с помощью микроамперметра М24 с пределом измерения 100 мкА и внутренним сопротивлением Ri = 670 Ом измерить ток до 1 мА, необходимо, чтобы при токе в цепи 1 мА через измерительный прибор протекал ток 100 мкА = 0, 1 мА, а через шунт — 0, 9 мА, т. е. в 9 раз больший. В связи с этим сопротивление шунта Rш должно быть в 9 раз меньше внутреннего сопротивления прибора Ri (Ом), т. е. Rш = Ri/9 = 670:9≈ 74, 5.

В общем случае, чтобы рассчитать сопротивление шунта, необходимого для увеличения предела измерения тока в n раз, можно использовать формулу:

Rш = Ri/(n-1).

 

Для цих же цілей використовують в колах змінного струму, вимірювальні трансформатори, що дозволяють ізолювати від високої напруги вимірювальні прилади.

Принцип роботи трансформатора:

Перетворює змінний струм великої величини в струм малої величини. Їх розраховують так, щоб струм вторинної обмотки не перевищував 5 А.

W₁ – містить 1-2 витка провідника з великим діаметром, яким трансформатор вмикають в коло навантаження;

W₂ – містить багато витків провідника з малим діаметром, до них підключається амперметр (внутрішній опір, якого дуже малий).

В такий спосіб трансформатор працює в режимі КЗ.

 

II. Вимірювальні трансформатори напруги

Вимірювальний трансформатор напруги має коефіцієнт трансформації, що дозволяє забезпечити напругу вторинної обмотки приблизно 100В.

Внутрішній опір вольтметра дуже великий, тому в такий спосіб трансформатор працює в режимі ХХ.

 

III. Автотрансформатори

Автотрансформатор – трансформатор з однією обмоткою, у якого вторинна обмотка є частиною первинної.

Бувають:

А) пониження (рис. 2а)

Б) підвищення (рис. 2б)

Рис. 2 Схема автотрансформаторів

 

Автотрансформатор виготовляється так, як і звичайний силовий: на сталевому осерді розміщуються дві обмотки з провідника різного діаметру, які між собою електрично зв’язані і представляють собою обмотку вищої напруги; частина ж цієї обмотки служить обмоткою нижчої напруги.

 

Переваги:

-   менші витрати матеріалів (сталі і обмотувального проводу);

-   менші втрати енергії, а значить вищий ККД;

-   більший коефіцієнт потужності cosφ2;

-   менші зміни напруги при зміні навантаження.

Недоліки:

-   наявність електричних зв’язків між мережею і споживачем, що не дає можливості використовувати в тих споживачах енергії, які мають заземлений полюс.

 

IV. Трифазні силові трансформатори

Трифазні трансформатори доцільно застосовувати при навантаженнях більше 1-2 КВт, так як при цьому забезпечується більш рівномірне навантаження на всі три фази.

Використовуються такі з’єднання обмоток:

Зірка – Зірка з виведеною нульовою точкою

Зірка – Трикутник

Зірка з виведеною нульовою точкою - Трикутник

Трикутник - Зірка з виведеною нульовою точкою