Первичные и вторичные обмотки обычных трансформаторов взаимодействуют между собой электромагнитным путем. Автотрансформаторы имеют только одну обмотку, которая одновременно является первичной и вторичной (рис. 1).
Эта обмотка размещается на замкнутом магнитопроводе, и поэтому в автотрансформаторе между условными первичной и вторичной обмотками существует не только электромагнитная, но и электрическая связь. Принцип действия автотрансформаторов аналогичен работе обычных трансформаторов.
На рис. 1 показана схема автотрансформатора, у которого число витков W1>W2. Подключение всей обмотки W1 на напряжение сети U1 вызовет в первичной цепи ток I1. При подключении части этой обмотки W2 на сопротивление нагрузки Z во вторичной цепи потечет ток I2.
Рис. 1. Устройство (а) и схема включения (б) автотрансформатора
Ток I2 на участке АВ обмотки W2 направлен встречно току I1. Результирующий ток I1,2 общего участка обмотки определяется геометрической разностью токов:
По этой причине общая часть обмотки автотрансформатора наматывается проводом меньшего сечения, что приводит к экономии массы и объема расходуемой меди, а следовательно, к уменьшению массы стали. С уменьшением массы стали уменьшаются и магнитные потери, поэтому автотрансформаторы имеют меньшую стоимость и более высокий к. п. д. по сравнению с обычными трансформаторами той же мощности.
Коэффициент трансформации автотрансформатора:
Автотрансформаторы могут быть понижающими и повышающими, одно- и трехфазными. При наличии большого числа отводов у обмотки автотрансформатора можно регулировать вторичное напряжение U2 от нуля до напряжения U1 сети.
Недостатком автотрансформаторов является наличие электрической связи между вторичной и первичной цепями, что ограничивает возможности их использования.
подписка на все статьи блога
