برای افزایش یا کاهش سطح ولتاژ (U) از ترانسفورماتورهایی استفاده می شود که با توجه به تعداد دورهای مختلف سیم پیچ اولیه و ثانویه می توان سطح مورد نیاز U را در خروجی به دست آورد.از دستگاه های مشابهی نیز استفاده می شود. تحقیقات آزمایشگاهی، اما طراحی آنها ویژگی های خاص خود را دارد. در صورت لزوم تنظیم هموار ولتاژ تک فاز و سه فاز، از اتوترانسفورماتورهای ویژه - LATR استفاده می شود که عملکرد واحد منبع تغذیه (PSU) را برای انواع مختلف دستگاه ها در آزمایشگاه انجام می دهد.

ویژگی اصلی این دستگاه این است که سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه موجود در آن به صورت الکتریکی متصل می‌شوند (به طور دقیق‌تر، مدارهای سیم‌پیچ‌ها به هم متصل هستند که برخی از پیچ‌ها متعلق به نوع اولیه و بخشی دیگر به نوع ثانویه است. ) که علاوه بر الکترومغناطیسی، اتصال الکتریکی را نیز فراهم می کند.

سیم پیچ ثانویه در خروجی دارای چندین ردیف پایانه است و با اتصال به هر یک از آنها می توان سطوح مختلف U را بدست آورد.

مزایا و معایب استفاده از LATR

همانطور که در بالا ذکر شد، این نوع ترانسفورماتورها عمدتاً در آزمایشگاه ها استفاده می شوند. از مهمترین مزایای استفاده از این نوع دستگاه می توان به عوامل زیر اشاره کرد:

• راندمان بالا که در LATR ها برای جریان تک فاز و سه فاز می تواند به مقدار 99٪ برسد. این نشانگر در مواردی امکان پذیر است که تفاوت بین ورودی و خروجی U ناچیز باشد و ولتاژ خروجی می تواند کمتر یا بیشتر از ولتاژ ورودی باشد. در این حالت خروجی U همیشه یک مشخصه سینوسی دارد.
• با توجه به اینکه هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه به یک مدار متصل می شوند، هیچ جداسازی گالوانیکی بین آنها وجود ندارد. در صورت وجود اتصال زمین (در شبکه های صنعتی)، این امر مهم نیست، اما امکان استفاده از آرمیچر با قطر کوچک (مصرف مواد کمتر) و مقدار کمتری سیم مسی مورد نیاز برای پیچ ها را فراهم می کند.
• با توجه به ویژگی های فنی ذکر شده در زیر پاراگراف قبلی، اتوترانسفورماتور معمولاً از نظر اندازه کوچک و کاملاً سبک است که به نوبه خود به طور قابل توجهی بر کاهش هزینه آن تأثیر می گذارد.

انواع LATR و نامگذاری آنها

همانطور که در بالا ذکر شد، همه این نوع ترانسفورماتورها از مدار جریان متناوب کار می کنند و هر دو مدل تک فاز و سه فاز رایج هستند. بسته به آنها مشخصات فنی، به شرح زیر تعیین می شوند:

• آزمایشگاهقابل تنظیم اتوترانسفورماتور- در حقیقت، LATR.
• اتوترانسفورماتور، استفاده می شود تک فاز AC (تنظیم کننده ولتاژ تک فاز) – RNO.
• قابل اجرا در سه فازجریان (رگولاتورهای ولتاژ سه فاز) اتوترانسفورماتور – RNT.

همه LATR ها برای به دست آوردن ولتاژ خروجی متفاوت از ورودی (مبدل یا تنظیم کننده ولتاژ) استفاده می شوند. اغلب، استفاده از آنها برای اتصال لوازم خانگی توجیه می شود، ولتاژ نامی آن، با توجه به ویژگی های اعلام شده توسط سازنده، با شبکه صنعتی U (230/50 V یا 380/50 V) متفاوت است.

همه انواع ترانسفورماتورها از چند سیم پیچ تشکیل شده اند که به صورت القایی کوپل شده اند و می توانند ولتاژ ورودی (ترانسفورماتور U) یا جریان ورودی (ترانسفورماتور I) را تبدیل کنند. در مورد اتوترانسفورماتورهای آزمایشگاهی، که در آنها یک اتصال الکتریکی بین سیم پیچ ها نیز وجود دارد، اگرچه از اواسط دهه پنجاه قرن گذشته به طور فعال مورد استفاده قرار گرفته اند، اما تا به امروز مورد تقاضا هستند.

اصلاح چنین دستگاهی در طول زمان به طور قابل توجهی تغییر کرده است. پیش از این، به منظور اجرای تنظیم صاف در امتداد U، از یک تماس جمع آوری جریان، متصل به پیچ های سیم پیچ ثانویه استفاده می شد که امکان تغییر سریع پارامترهای ولتاژ خروجی را فراهم می کرد. بنابراین، در محیط آزمایشگاهی، همیشه امکان تغییر عملکرد دستگاه ها و واحدهای مختلف، مانند تغییر دور موتور، افزایش یا کاهش روشنایی روشنایی، یا تنظیم دمای گرمایش هویه وجود داشته است.

در حال حاضر LATR دارای تغییرات بسیار زیادی است که محبوب ترین آنها و. با این حال، همه مدل ها از نظر بزرگی (تثبیت کننده U) مبدل ولتاژ هستند و پارامتر خروجی قابل تنظیم است. برای استفاده صحیح از این نوع دستگاه ها باید تماس بگیرید دستورالعمل استفاده از LATR.

طرح LATR

همانطور که در بالا ذکر شد، تمام LATR ها به عنوان ترانسفورماتورهای خودکار طبقه بندی می شوند و قدرت ناچیزی دارند. در عین حال، آنها نیازی به ثبت نام به عنوان ابزار اندازه گیری در ثبت دولتی SI ندارند و بر این اساس، نیازی به تأیید (با بررسی اندازه شناسی) ندارند.

LATR در هر دو مورد استفاده می شود تک فاز(230/50 ولت) و روشن سه فازشبکه AC (380/50 ولت) و از اجزای زیر تشکیل شده است:

• هسته فولادی حلقوی.
• سیم پیچی که به صورت یک مدار واحد (اولیه) ساخته می شود.

علاوه بر این، تعداد معینی از چرخش آن اغلب به عنوان سیم پیچ ثانویه نیز عمل می کند و بسته به خروجی U مورد نیاز قابل تنظیم است. به منظور کاهش یا افزایش تعداد دور سیم پیچ ثانویه، LATR مجهز به یک کنترل دستی (دسته) است که چرخش آن باعث می شود که برس کربن سر بخورد و از یک پیچ به پیچ دیگر حرکت کند. بنابراین، نسبت تبدیل تغییر می کند، که باعث یک خروجی متفاوت U می شود.

LATR چگونه کار می کند؟

همانطور که قبلا ذکر شد، تنظیم ولتاژ خروجی مورد نیاز به صورت دستی با چرخاندن دستگیره انجام می شود که حرکت برس کربن را تغییر می دهد. در این مورد، چنین تنظیمی زمانی که دستگاه به شبکه برق متصل است، اجرا می شود.

یکی از خروجی های پیچ های سیم پیچ که متعلق به ثانویه است به یک برس کربن متصل می شود. انتهای دوم سیم پیچ ثانویه در سمتی که شبکه ورودی وجود دارد رایج است. چرخاندن دسته باعث حرکت برس می شود که به نوبه خود تعداد دورها و در نتیجه مقدار خروجی U را تغییر می دهد.

تمام دستگاه هایی که به ولتاژی متفاوت از ولتاژ اسمی نیاز دارند به خروجی LATR (به ترمینال های مخصوص نصب شده) متصل می شوند. برق شبکه به پایانه های ورودی اتوترانسفورماتور تامین می شود.

یک ولت متر برای مدار ثانویه در جلوی ترانسفورماتور خودکار نصب شده است که قادر به نمایش نوسانات ناگهانی ولتاژ (اضافه بار) است و همچنین به شما امکان می دهد U مورد نیاز را با دقت بیشتری در خروجی تنظیم کنید.

مهم! این ولت متر به شما امکان می دهد ولتاژ مدار ثانویه مورد نیاز را به درستی تنظیم کنید، با این حال، برای ارزیابی صحیح مقدار آن، اندازه گیری U در مقابل مصرف کننده نیز ضروری است.

همچنین در محفظه LATR دهانه های ویژه ای (یا یک توری تهویه نصب شده در برخی مدل ها) وجود دارد که امکان تهویه داخل را فراهم می کند و هم هسته و هم سیم پیچ را از گرم شدن بیش از حد محافظت می کند.

انواع اتوترانسفورماتورهای آزمایشگاهی کارکرده

تمام LATRهایی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، برای تغذیه از شبکه AC با ولتاژهای خاص طراحی شده اند.

مدل هایی که برای کار با جریان تک فاز 230/50 ولت طراحی شده اند. آنها یک هسته حلقوی دارند که سیم پیچ روی آن قرار دارد. طرح آنها بسیار ساده است.

دستگاه هایی که از شبکه سه فاز AC 380/50 ولت کار می کنند. آنها مجهز به سه هسته مغناطیسی هستند که هر یک سیم پیچ خاص خود را دارند. در اینجا نمودار کمی متفاوت به نظر می رسد.

همه انواع این ترانسفورماتورها می توانند ولتاژ خروجی کاهش یافته و افزایش یافته تولید کنند، یعنی:

• RNO - 0-250 ولت.
• RNT - 0-450 ولت.

زمینه های اصلی کاربرد LATR

همه انواع مشابه اتوترانسفورماتورها به دلیل ویژگی های طراحی آنها کاربرد نسبتاً محدودی دارند، یعنی:

• در آزمایشگاه های موسسات تحقیقاتی و شرکت های مختلف برای انجام کارهای آزمایشی در رابطه با تجهیزاتی که بر روی AC کار می کنند، و همچنین به عنوان یک تثبیت کننده U برای کاهش ولتاژ شبکه (در ورودی).
• برای راه اندازی و رفع اشکال دستگاه های صنعتی، تجهیزات الکترونیکی و بسیار حساس و اکثر دستگاه هایی که برای کار به سطح U کاهش یافته نیاز دارند.
• به عنوان شارژر باتری
• در مسکن و خدمات عمومی.
• در موسسات آموزشی برای کارهای آزمایشگاهی.

با این حال، اگر شبکه الکتریکی به طور مداوم سطح U ناپایدار داشته باشد، استفاده از LATR توجیه نخواهد شد، زیرا در چنین مواردی نصب یک تثبیت کننده مورد نیاز است.

نحوه ساخت LATR با دستان خود

ساخت این نوع ترانسفورماتور به تنهایی امکان پذیر است، اما ترجیحاً با یک مدل ساده طراحی شده برای جریان تک فاز با شبکه 230/50 ولت U شروع کنید.

فهمیدن ترانسفورماتور LATR چیست؟و چگونه کار خواهد کرد، فقط به ساده ترین نمودار نگاه کنید.

البته می توانید جمع آوری کنید LATR الکترونیکی DIY. اما ابتدا باید مونتاژ را با مدارهای ابتدایی شروع کنید.

لازم به ذکر است که این نوع LATR ها برای تغییر ولتاژ در محدوده های کوچک در نظر گرفته شده اند. در غیر این صورت، استفاده از مدارهای ترانسفورماتور معمولی و کلاسیک با سیم پیچ اولیه و ثانویه توصیه می شود. هنگام استفاده از LATR در اختلاف زیاد بین ورودی و خروجی U، ممکن است مشکلات زیر ایجاد شود:

• احتمال وقوع I نزدیک به جریان اتصال کوتاه زیاد است.
• به دلیل استفاده از مواد بیشتر (هسته، سیم مسی) وزن و ابعاد ترانسفورماتور حاصل بسیار زیاد خواهد بود که هزینه آن را نیز افزایش می دهد.
• راندمان پایین.

برای مونتاژ LATR باید مواد زیر را تهیه کنید:

• هسته (میله ای یا حلقوی)، فروخته شده در فروشگاه های تخصصی. همچنین می توان لنگر مشابهی را در تجهیزات قدیمی و خراب پیدا کرد.
• سیم مسی (برای سیم پیچی).
• نوار برق (پارچه).
• لاک مقاوم در برابر حرارت.
• محفظه ای که قرار است پایانه های ورودی و خروجی روی آن نصب شود.

اگر نیاز به مونتاژ اتوترانسفورماتور با قابلیت تغییر خروجی U دارید، به موارد زیر نیز نیاز خواهید داشت:

• ولت متر (هر دو نسخه آنالوگ و دیجیتال قابل استفاده است).
• دستگیره و لغزنده با برس کربن (برای تنظیم U ضروری است).

برای انتخاب صحیح تعداد دور سیم مسی، باید سیم را محاسبه کرد. برای این منظور باید مشخص شود که ولتاژ خروجی در چه محدوده هایی مورد نیاز است. مقادیر استاندارد 127/50، 180/50 و 250/50 با ورودی U = 230/50 ولت هستند. همچنین لازم است قدرت دستگاه R را محدود و تنظیم کنید.

محاسبه پیچ های سیم پیچ

برای انتخاب سیم مورد نیاز، لازم است حداکثر جریانی که از طریق سیم پیچ ممکن است تعیین شود. حداکثر I را می توان با کارکردن اتوترانسفورماتور به صورت گام به گام از 230 ولت (U1) به 127 ولت (U2) به دست آورد. بنابراین من به صورت زیر محاسبه می شود:
I = I2 - I1 = P / U2 - P / U1، که در آن:

• I، I2، I3 - جریان در بخش ها، A.
• P - قدرت، W.
• U1، U2 – ولتاژ ورودی و خروجی، V.

برای انتخاب سیم با قطر مورد نیاز، محاسبه زیر ضروری است:

بر اساس جدول انتخاب نوع سیم و سطح مقطع آن، سیم مورد نیاز با توجه به PUE انتخاب می شود.

Pp = P * k * (1 – 1/n)

در آخرین فرمول، k ضریب بسته به بازده LATR است.

اکنون لازم است تعداد دورهای سیم پیچ مورد نیاز برای U 1 ولت تعیین شود. برای این منظور سطح مقطع مدار مغناطیسی S تعیین می شود:

در این فرمول:

• W0 تعداد دورهای سیم پیچ مورد نیاز برای U 1 ولت است.
• m - ضریب ثابت (35 - برای یک هسته حلقوی، 50 - برای یک میله)

بسته به نوع ماده ای که به عنوان هسته استفاده می شود، بسیاری ترجیح می دهند تعداد چرخش ها در هر 1 ولت را 30٪ و تعداد کل را 10٪ افزایش دهند تا از تلفات U جلوگیری کنند.

پس از این، تعداد چرخش های مورد نیاز با ضرب W0 در ولتاژ مورد نیاز سیم پیچ ثانویه محاسبه می شود:

برای محاسبه طول سیم مورد نیاز، باید یک دور هسته را بپیچید و سپس طول آن را اندازه بگیرید. با ضرب مقدار حاصل در تعداد دورهای محاسبه شده در بالا، نتیجه می تواند طول سیم مورد نیاز باشد. برای اینکه سیم کافی برای اتصال به کانکتورها وجود داشته باشد، باید از هر طرف 30 سانتی متر اضافه کنید.

مونتاژ LATR

برای مونتاژ یک LATR با قابلیت تنظیم U در خروجی، استفاده از هسته پروفیل حلقوی ضروری است.

سطح هسته ای که با سیم پیچ مسی در تماس است با نوار پارچه ای پیچیده شده است. یک سر سیم مسی آماده شده برای اتصال کانکتور باقی می ماند. پس از این، لازم است تعداد چرخش های خود مدار مغناطیسی را که از محاسبه ارائه شده در بالا به دست آمده است، بچرخانید.

با در نظر گرفتن این واقعیت که LATR مونتاژ شده برای چندین سطح ولتاژ در نظر گرفته شده است، هنگامی که به اولین مقدار رسید، یک حلقه از سیم ساخته می شود، پس از آن سیم پیچی پیچ ها تا زمانی که کل سیم استفاده شود ادامه می یابد.

بعد از اینکه تمام سیم به دور هسته پیچیده شد، با لاک مقاوم در برابر حرارت پوشانده می شود. در این مورد، بهینه ترین گزینه لاک زدن این است که مدار مغناطیسی را با سیم مسی زخمی شده مستقیماً در ظرفی پر از لاک پایین بیاورید، پس از آن باید مدتی در آن باقی بماند. پس از گذشت زمان لازم برای لاک انتخابی، هسته با سیم پیچی از لاک خارج شده و خشک می شود و پس از آن در محفظه آماده شده قرار می گیرد.

یک سر سیم زخمی به ترمینالی متصل است که برق از شبکه تامین می شود. فراموش نکنید که باید به کانکتور بار مشترک متصل شود؛ برای این کار کافی است آنها را از داخل جعبه با سیم معمولی وصل کنید.

حلقه سیم پیچ که مربوط به U=230V است، به ترمینال ورودی دوم متصل می شود (به منبع تغذیه می رود). تمام حلقه های باقی مانده مربوط به ولتاژهای مختلف بسته به ولتاژ به کانکتورهای مربوطه متصل می شوند نمودارهای اتصال.

اگر یک LATR در حال مونتاژ است که برای تنظیم صاف خروجی U در نظر گرفته شده است، یک پایه روی محفظه ساخته می شود که یک دسته کنترل با یک برس کربن متصل به آن وارد شده است و باید پیچ ​​های بالایی سیم پیچ را لمس کند.

جایی که لغزنده با قلم مو حرکت می کند، لازم است لاک را تمیز کنید (می توانید این ناحیه را با چشم علامت بزنید)، که از تماس الکتریکی اطمینان حاصل می کند. در این صورت تنها یک ترمینال در خروجی وجود خواهد داشت که باید به برس متصل شود و همچنین باید یک ولت متر نصب شود.

پس از مونتاژ نهایی، یک LATR تمام شده به دست می آید، خود مونتاژ شده.

بررسی عملکرد اتوترانسفورماتور مونتاژ شده

پس از مونتاژ، این اتوترانسفورماتور باید از نظر عملکرد آزمایش شود، که برای آن باید به دنباله اقدامات زیر پایبند باشید:

1. ولتاژ 230/50 ولت به پایانه های ورودی عرضه می شود.
2. پس از اعمال U، باید مدتی صبر کنید و مطمئن شوید که صدای اضافی، لرزش، بو یا دود وجود ندارد.
3. با چرخاندن دستگیره رگولاتور، مقدار خروجی مورد نیاز U را با مقادیر مشخص شده بررسی کنید.
4. پس از مدت کوتاهی کار، ترانسفورماتور را خاموش کنید، محفظه را باز کنید و سیم پیچ را برای گرمای بیش از حد احتمالی بررسی کنید.

در صورتی که تمامی نکات فوق رعایت شود و هیچ گونه انحرافی در عملکرد عادی دستگاه مشاهده نشود، این LATRمی تواند برای هدف مورد نظر خود استفاده شود. بنابراین، مشابه اتوترانسفورماتورهای آزمایشگاهیاین می تواند نه تنها در تنظیمات سازمانی، بلکه در زندگی روزمره نیز مورد استفاده قرار گیرد و ولتاژ مورد نیاز برای عملکرد دستگاه های مختلف را فراهم کند.

نیم قرن پیش، اتوترانسفورماتور آزمایشگاهی بسیار رایج بود. امروزه LATR الکترونیکی، مداری که هر آماتور رادیویی باید داشته باشد، تغییرات زیادی دارد. مدل های قدیمی دارای یک تماس جمع آوری جریان واقع در سیم پیچ ثانویه بودند که امکان تغییر هموار مقدار ولتاژ خروجی را فراهم می کرد ، امکان تغییر سریع ولتاژ هنگام اتصال ابزارهای مختلف آزمایشگاهی را امکان پذیر می کرد و شدت گرمایش آهن لحیم کاری را تغییر می داد. نوک، تنظیم روشنایی الکتریکی، تغییر سرعت موتور الکتریکی و موارد دیگر. LATR به عنوان یک دستگاه تثبیت کننده ولتاژ اهمیت ویژه ای دارد که هنگام راه اندازی دستگاه های مختلف بسیار مهم است.

LATR مدرن تقریباً در هر خانه ای برای تثبیت ولتاژ استفاده می شود.

امروزه، هنگامی که کالاهای مصرفی الکترونیکی قفسه های فروشگاه ها را پر کرده است، خرید یک تنظیم کننده ولتاژ قابل اعتماد برای یک رادیو آماتور ساده به یک مشکل تبدیل شده است. البته می توانید طرح صنعتی هم پیدا کنید. اما اغلب بسیار گران و حجیم هستند و این همیشه برای استفاده خانگی مناسب نیست. بنابراین بسیاری از آماتورهای رادیویی باید با ایجاد یک LATR الکترونیکی با دستان خود، چرخ را دوباره اختراع کنند.

دستگاه تنظیم ولتاژ ساده

یکی از ساده ترین مدل های LATR که نمودار آن در شکل 1 نشان داده شده است، برای مبتدیان نیز قابل دسترسی است. ولتاژ تنظیم شده توسط دستگاه از 0 تا 220 ولت است. توان این مدل از 25 تا 500 وات می باشد. توان تنظیم کننده را می توان تا 1.5 کیلو وات افزایش داد؛ برای این کار باید تریستورهای VD1 و VD2 روی رادیاتورها نصب شوند.

این تریستورها (VD1 و VD2) به صورت موازی با بار R1 متصل می شوند. آنها جریان را در جهت مخالف عبور می دهند. هنگامی که دستگاه به شبکه متصل می شود، این تریستورها بسته می شوند و خازن های C1 و C2 از طریق مقاومت R5 شارژ می شوند. مقدار ولتاژ دریافتی در بار در صورت لزوم با استفاده از یک مقاومت متغیر R5 تغییر می کند. این به همراه خازن های (C1 و C2)، یک مدار تغییر فاز ایجاد می کند.

برنج. 2. طرح LATR که ولتاژ سینوسی را بدون تداخل در سیستم فراهم می کند.

یکی از ویژگی های این راه حل فنی استفاده از هر دو نیم سیکل جریان متناوب است، بنابراین بار نه از نصف توان، بلکه از توان کامل استفاده می کند.

عیب این مدار (بهایی که برای سادگی باید پرداخت) این است که شکل ولتاژ متناوب در بار کاملاً سینوسی نیست که به دلیل عملکرد خاص تریستورها است. این ممکن است باعث تداخل در شبکه شود. برای رفع مشکل، علاوه بر مدار، می توانید فیلترها را به صورت سری با بار (چوک) نصب کنید، مثلاً آنها را از تلویزیون معیوب بگیرید.

بسیاری از مردم به دلیل وجود رگولاتورهای بی کیفیت در بازار برق، مجبور به ساخت یک اتوترانسفورماتور آزمایشگاهی (LATR) با دست خود هستند. می توانید از نوع صنعتی نیز استفاده کنید، البته چنین نمونه هایی بسیار بزرگ و گران هستند. به همین دلیل است که استفاده از آنها در خانه دشوار است.

LATR الکترونیکی چیست؟

اتوترانسفورماتورها برای تغییر آرام ولتاژ مورد نیاز هستند فرکانس جریان 50-60 هرتزدر حین کارهای برقی مختلف همچنین اغلب در مواقعی که نیاز به کاهش یا افزایش ولتاژ متناوب برای تجهیزات الکتریکی خانگی یا ساختمانی است، استفاده می شود.

ترانسفورماتورها تجهیزات الکتریکی هستند که به چندین سیم پیچ متصل به صورت القایی مجهز هستند. برای تبدیل انرژی الکتریکی بر اساس سطح ولتاژ یا جریان استفاده می شود.

به هر حال، LATR الکترونیکی 50 سال پیش به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. پیش از این، دستگاه به یک کنتاکت جمع‌آوری جریان مجهز بود. روی سیم پیچ ثانویه قرار داشت. این امر باعث شد تا بتوان ولتاژ خروجی را به آرامی تنظیم کرد.

کی وصل شدی؟ دستگاه های مختلف آزمایشگاهی، گزینه ای برای تغییر سریع ولتاژ وجود داشت. به عنوان مثال، در صورت تمایل، می توانید درجه گرمایش آهن لحیم کاری را تغییر دهید، سرعت موتور الکتریکی، روشنایی روشنایی و غیره را تنظیم کنید.

در حال حاضر LATR تغییرات مختلفی دارد. به طور کلی ترانسفورماتوری است که ولتاژ متناوب یک مقدار را به مقدار دیگر تبدیل می کند. چنین دستگاهی به عنوان تثبیت کننده ولتاژ عمل می کند. تفاوت اصلی آن قابلیت تنظیم ولتاژ در خروجی تجهیزات است.

اتوترانسفورماتورها انواع مختلفی دارند:

• تک فاز؛
• سه فاز.

نوع آخر سه LATR تک فاز است که در یک سازه نصب شده اند. با این حال، افراد کمی می خواهند مالک آن شوند. هر دو اتوترانسفورماتور سه فاز و تک فاز مجهز هستند ولت متر و مقیاس تنظیم.

دامنه کاربرد LATR

اتوترانسفورماتور در زمینه های مختلف فعالیت استفاده می شود، از جمله:

• تولید متالورژی؛
• خدمات رفاهی؛
• صنایع شیمیایی و نفت؛
• تولید تجهیزات.

علاوه بر این، برای کارهای زیر مورد نیاز است: تولید لوازم خانگی، تحقیق در مورد تجهیزات الکتریکی در آزمایشگاه ها، راه اندازی و آزمایش تجهیزات، ایجاد گیرنده های تلویزیون.

علاوه بر این، LATR اغلب است در موسسات آموزشی استفاده می شودبرای انجام آزمایش در درس های شیمی و فیزیک. حتی می توان آن را در برخی از دستگاه های تثبیت کننده ولتاژ یافت. همچنین به عنوان تجهیزات اضافی برای ضبط و ماشین ابزار استفاده می شود. تقریباً در تمام مطالعات آزمایشگاهی، LATR است که به عنوان ترانسفورماتور استفاده می شود، زیرا طراحی ساده ای دارد و کار با آن آسان است.

یک اتوترانسفورماتور، بر خلاف یک تثبیت کننده، که فقط در شبکه های ناپایدار استفاده می شود و ولتاژ 220 ولت در خروجی با خطای متغیر 2-5٪ تولید می کند، ولتاژ دقیق مشخص شده را تولید می کند.

با توجه به پارامترهای اقلیمی، استفاده از این وسایل در ارتفاع 2000 متری مجاز است، اما جریان بار باید به ازای هر 500 متر بالا آمدن 2.5٪ کاهش یابد.

معایب و مزایای اصلی اتوترانسفورماتور

مزیت اصلی LATR این است راندمان بالاتر، زیرا تنها بخشی از قدرت تبدیل می شود. این امر به ویژه در صورتی مهم است که ولتاژ ورودی و خروجی کمی متفاوت باشد.

عیب آنها این است که عایق الکتریکی بین سیم پیچ ها وجود ندارد. اگرچه در شبکه های برق صنعتی سیم خنثی به زمین متصل می شود، بنابراین این عامل نقش خاصی نخواهد داشت، به علاوه برای سیم پیچی هسته ها کمتر از مس و فولاد استفاده می شود و در نتیجه وزن و ابعاد کمتری دارد. در نتیجه می توانید مقدار زیادی صرفه جویی کنید.

اولین گزینه یک تعویض کننده ولتاژ است

اگر یک برقکار تازه کار هستید، بهتر است ابتدا یک مدل LATR ساده بسازید که توسط یک دستگاه ولتاژ تنظیم می شود - از 0-220 ولت. طبق این طرح، اتوترانسفورماتور دارای قدرت - از 25-500 وات.

برای افزایش قدرت رگلاتور به 1.5 کیلو وات، باید تریستورهای VD 1 و 2 را روی رادیاتورها قرار دهید. آنها به موازات بار R 1 متصل می شوند. این تریستورها جریان را در جهت مخالف عبور می دهند. هنگامی که دستگاه به شبکه متصل می شود، آنها بسته می شوند و خازن های C 1 و 2 از مقاومت R 5 شروع به شارژ می کنند. در صورت لزوم، مقدار ولتاژ را نیز در حین بار تغییر می دهند. علاوه بر این، این مقاومت متغیر به همراه خازن ها یک مدار تغییر فاز را تشکیل می دهند.

این راه حل فنی این امکان را فراهم می کند از دو نیم سیکل به طور همزمان استفاده کنیدجریان متناوب. در نتیجه، قدرت کامل به جای نصف به بار اعمال می شود.

تنها اشکال مدار این است که شکل ولتاژ متناوب در حین بار، به دلیل عملکرد خاص تریستورها، سینوسی نیست. همه اینها منجر به تداخل در شبکه می شود. برای رفع مشکل در مدار کافی است فیلترها را به صورت سری با بار بسازید. آنها را می توان از یک تلویزیون شکسته بیرون کشید.

گزینه دوم تنظیم کننده ولتاژ با ترانسفورماتور است

دستگاهی که تداخلی در شبکه ایجاد نمی کند و ولتاژ سینوسی تولید می کند، مونتاژ آن نسبت به دستگاه قبلی دشوارتر است. LATR که مدار آن دارد بیوپولار VT 1، در اصل، شما همچنین می توانید این کار را خودتان انجام دهید. علاوه بر این، ترانزیستور به عنوان یک عنصر تنظیم کننده در دستگاه عمل می کند. قدرت موجود در آن به بار بستگی دارد. مانند رئوستات کار می کند. این مدل به شما امکان می دهد ولتاژ کار را نه تنها تحت بارهای راکتیو، بلکه در بارهای فعال نیز تغییر دهید.

با این حال، مدار اتوترانسفورماتور ارائه شده نیز ایده آل نیست. نقطه ضعف آن این است که یک ترانزیستور کنترل عملکرد گرمای زیادی تولید می کند. برای رفع کاستی، به یک هیت سینک قدرتمند با مساحت حداقل 250 سانتی متر مربع نیاز دارید.

در این مورد از ترانسفورماتور T 1 استفاده می شود که باید دارای ولتاژ ثانویه حدود 6-10 ولت باشد و قدرت تقریباً 12-15 وات. پل دیود VD 6 جریان را تصحیح می کند، که متعاقباً در هر نیم چرخه از طریق VD 5 و VD 2 به ترانزیستور VT 1 می رسد. جریان پایه ترانزیستور توسط یک مقاومت متغیر R 1 تنظیم می شود و در نتیجه ویژگی های ترانزیستور تغییر می کند. جریان بار

ولت متر PV 1 برای کنترل سطوح ولتاژ در خروجی اتوترانسفورماتور استفاده می شود. برای محاسبه ولتاژ از 250-300 ولت استفاده می شود. اگر نیاز به افزایش بار وجود دارد، بهتر است دیودهای VD 5-VD 2 و ترانزیستور VD 1 را با دیودهای قوی تر جایگزین کنید. به طور طبیعی، این امر با گسترش منطقه رادیاتور به دنبال خواهد بود.

همانطور که می بینید، برای مونتاژ یک LATR با دستان خود، ممکن است فقط نیاز به دانش کمی در این زمینه داشته باشید و تمام مواد لازم را خریداری کنید.

LATR - اتوترانسفورماتور قابل تنظیم آزمایشگاهی - یکی از انواع اتوترانسفورماتورها است که یک اتوترانسفورماتور با توان نسبتا کم است و برای تنظیم ولتاژ متناوب (جریان متناوب) وارد شده به بار از شبکه جریان متناوب تک فاز یا سه فاز طراحی شده است.

LATR، مانند هر ترانسفورماتور شبکه دیگری، بر اساس یک هسته فولادی الکتریکی است. اما بر روی هسته حلقوی LATR، بر خلاف انواع دیگر ترانسفورماتورهای شبکه، تنها یک سیم پیچ (اولیه) وجود دارد که بخشی از آن می تواند به عنوان سیم پیچ ثانویه عمل کند و تعداد دور سیم پیچ ثانویه را می توان به سرعت توسط سیم پیچ تنظیم کرد. کاربر، این ویژگی متمایز LATR از ترانسفورماتورهای خودکار ساده است.

برای تنظیم تعداد چرخش در هر سیم پیچ ثانویه، طراحی اتوترانسفورماتور شامل یک دستگیره چرخشی است که یک برس کربن کشویی به آن متصل است. هنگامی که دسته را می چرخانید، برس در امتداد سیم پیچ از پیچ به آن می لغزد، به این ترتیب تنظیم می شود.

یکی از پایانه های ثانویه اتوترانسفورماتور آزمایشگاهی به طور مستقیم به برس کشویی متصل می شود. پین ثانویه دوم در سمت ورودی شبکه مشترک است. مصرف کننده ها به پایانه های خروجی LATR و پایانه های ورودی آن به یک شبکه برق تک فاز یا سه فاز متصل می شوند. در LATR تک فاز یک هسته و یک سیم پیچ و در سه فاز سه هسته وجود دارد و هر یک دارای یک سیم پیچ است.

ولتاژ خروجی LATR می تواند بیشتر از ورودی یا کمتر باشد، به عنوان مثال، برای یک شبکه تک فاز، محدوده قابل تنظیم از 0 تا 250 ولت و برای یک شبکه سه فاز، از 0 تا 450 است. ولت قابل ذکر است که راندمان LATR بالاتر است، هر چه ولتاژ خروجی به ولتاژ ورودی نزدیکتر باشد و می تواند به 99٪ برسد. فرم ولتاژ خروجی - .

در پنل جلویی LATR یک ولت متر مدار ثانویه برای امکان کنترل عملیاتی اضافه بار و تنظیم دقیق تر ولتاژ خروجی وجود دارد. محفظه LATR دارای سوراخ های تهویه است که از طریق آنها خنک شدن طبیعی هسته مغناطیسی و سیم پیچی انجام می شود.

اتوترانسفورماتورهای آزمایشگاهی در آزمایشگاه ها برای اهداف تحقیقاتی، برای آزمایش تجهیزات AC و صرفاً برای تثبیت دستی ولتاژ شبکه در صورتی که در حال حاضر کمتر از مقدار نامی مورد نیاز باشد، استفاده می شود.

البته، اگر ولتاژ در شبکه به طور مداوم در نوسان باشد، یک اتوترانسفورماتور شما را نجات نخواهد داد؛ به یک تثبیت کننده کامل نیاز دارید. در موارد دیگر، LATR همان چیزی است که برای تنظیم دقیق ولتاژ برای کار در دست نیاز دارید. چنین وظایفی ممکن است عبارتند از: راه اندازی تجهیزات صنعتی، آزمایش تجهیزات بسیار حساس، راه اندازی دستگاه های رادیویی الکترونیکی، تغذیه تجهیزات کم ولتاژ، شارژ باتری ها و غیره.

از آنجایی که LATR فقط یک سیم پیچ دارد که در مدارهای اولیه و ثانویه مشترک است، جریان سیم پیچ ثانویه در مدارهای اولیه و ثانویه مشترک است. از این منظر، بدیهی است که جریان سیم پیچ ثانویه و جریان اولیه در پیچ های مشترک جهت مخالف هستند، بنابراین جریان کل برابر است با اختلاف بین جریان های I1 و I2، یعنی I2 – I1 = I12. جریان در پیچ های رایج است. بنابراین معلوم می شود که وقتی مقدار ولتاژ ثانویه به ولتاژ ورودی نزدیک است، پیچ های معمولی را می توان با سیمی با سطح مقطع کوچکتر نسبت به ترانسفورماتور دو سیم پیچ پیچید.

ویژگی طراحی LATR ما را وادار می‌کند تا مفاهیم «قدرت خروجی» و «قدرت طراحی» را از هم جدا کنیم. توان طراحی آن چیزی است که از سیم پیچ اولیه به مدار ثانویه با استفاده از القای الکترومغناطیسی از طریق هسته منتقل می شود، مانند ترانسفورماتور دو سیم پیچ معمولی، و توان خروجی مجموع توان خروجی و آن توانی است که فقط از طریق آن منتقل می شود. جزء الکتریکی، یعنی بدون مشارکت القای جزء مغناطیسی در هسته.

معلوم می شود که علاوه بر توان محاسبه شده، توان الکتریکی صرفا برابر U2*I1 نیز به مدار ثانویه منتقل می شود. به همین دلیل است که ترانسفورماتورهای خودکار به یک هسته مغناطیسی کوچکتر برای انتقال همان قدرت در مقایسه با ترانسفورماتورهای دو سیم پیچ معمولی نیاز دارند. دلیل بازده بالاتر اتوترانسفورماتورها نیز همین است. علاوه بر این، مس کمتری برای سیم مورد نیاز است.

بنابراین، با نسبت تبدیل کوچک، LATR می تواند مزایای زیر را داشته باشد: راندمان تا 99.8٪، اندازه هسته مغناطیسی کوچکتر، مصرف مواد کمتر. و همه اینها به دلیل وجود یک اتصال الکتریکی بین مدارهای اولیه و ثانویه است. از طرف دیگر، عدم وجود مدارها منجر به خطر جریان فاز از پایانه های خروجی LATR و حتی از یکی از پایانه ها می شود، بنابراین هنگام کار با اتوترانسفورماتور آزمایشگاهی باید نهایت دقت را به خرج دهید.

اتوترانسفورماتور آزمایشگاهی یا به اختصار LATR وسیله ای برای تغییر ولتاژ جریان متناوب وسایل برقی مختلف است. این دستگاه از نوع ترانسفورماتورهای معمولی می باشد. در طی فرآیند تغییر ولتاژ با استفاده از LATR، فرکانس دستگاه در هر مرحله ثابت می ماند. کار او بر اساس پدیده القای الکترومغناطیسی است. این دستگاه شامل بسیاری از تغییرات اضافی است.

دستگاه اتوترانسفورماتور

یک سیم پیچ معمولی روی هسته مغناطیسی LATR قرار دارد و سه پایانه اضافی از آن خارج می شوند. مدل های اتوترانسفورماتور قدیمی یک تماس جمع آوری جریان روی سیم پیچ ثانویه دارند که این امکان را به شما می دهد:

• ولتاژ خروجی به آرامی قابل تنظیم است.
• در یک لحظه یک مقدار ولتاژ را به دیگری تغییر دهید.
• تغییر شدت گرمایش نوک آهن لحیم کاری؛
• تنظیم روشنایی الکتریکی

رایج ترین نوع اتوترانسفورماتور مدار مغناطیسی حلقوی است. این یک هسته حلقه ای شکل است که از فولاد الکتریکی ساخته شده است.

سیم مسی یا سیم پیچی به دور هسته پیچیده می شود. علاوه بر این، طراحی دستگاه دارای یک شیر اضافی است - یک ضربه از سیم پیچ. در کل، دقیقاً سه مخاطب وجود دارد.

برای تبدیل های بزرگ، بهتر است از LATR استفاده نکنید. دلایل به شرح زیر است:

1. احتمال اتصال کوتاه بسیار زیاد است. مدارهای الکترونیکی که مخصوصاً برای این منظور تطبیق داده شده اند یا مقاومت اضافی به حل مشکل کمک می کند.
2. یک ترانسفورماتور معمولی به دلایل زیادی مانند راندمان بالاتر، هزینه کمتر فولاد، کاهش ابعاد و وزن و کاهش هزینه ابزار مناسب تر است.

مدار دستگاه الکترونیکی

خرید یک LATR قابل اعتماد با مجموعه موجود کار آسانی نیست. محصولات بی کیفیت بسیار زیادی در بازار وجود دارد. به عنوان یک گزینه، می توانید یک طرح صنعتی را خریداری کنید، اما قیمت ها بسیار بالا هستند و ابعاد نسبتا بزرگ هستند. در این مورد، یک گزینه قابل قبول تر ایجاد یک ترانسفورماتور خودکار با دستان خود خواهد بود.

مواد مورد نیاز برای مونتاژ

موادی که قطعا برای مونتاژ یک LATR الکترونیکی خانگی بر روی یک ترانزیستور اثر میدانی مورد نیاز است به شرح زیر است:

• سیم مسی (سیم پیچ)؛
• لاک مقاوم در برابر حرارت؛
• نوار کهنه؛
• مدار مغناطیسی (هر دو نوع میله ای و حلقوی مناسب هستند)؛
• محفظه ای با کانکتورهای ثابت که برق و بار به آن وصل می شود.

محاسبه سیم پیچ LATR

ابتدا باید تصمیم بگیرید که LATR در چه محدوده ای روی تریستورها کار کند. مقدار بهینه منبع تغذیه شبکه 220 ولت است. مقادیر ولتاژ ثانویه به ترتیب 127، 180 و 250 ولت است، توان با این پارامترها نباید از 300 وات تجاوز کند. اما شما می توانید این مقادیر را خودتان تعیین کنید، نکته اصلی این است که همه چیز با یکدیگر مطابقت دارد.

اکنون باید سیم پیچ را محاسبه کنید. باید بر اساس جریان بزرگتر محاسبه شود. بالاترین مقدار جریان را می توان با تبدیل ولتاژ 200 ولت به 127 ولت به دست آورد. در چنین شرایطی، اتوترانسفورماتور به یک ولتاژ پایین تر تبدیل می شود. حداکثر جریانی که در سیم پیچ هر دو شبکه می گذرد به صورت زیر محاسبه می شود:

I = I2 - I1 = P / U2 - P / U1 (I، I2، I3 - جریانها در بخشهای مربوطه مدار، A، P - قدرت، W، U1، U2 - ولتاژهای مدار اولیه و ثانویه، V ).

قطر سیم d با فرمول محاسبه می شود:

جدول مخصوصی وجود دارد که بر اساس آن نوع و مقطع سیم مشخص می شود. آنها با در نظر گرفتن جریان محاسبه شده و چگالی جریان متوسط ​​برای LATR، برابر با 2 A/mm² انتخاب می شوند.

فرمول محاسبه نسبت تبدیل n:

فرمول محاسبه توان طراحی Pp:

Pp = P * k * (1 - 1/n) (k ضریب با در نظر گرفتن بازده اتوترانسفورماتور است)

W0 = m / S (W0 تعداد چرخش در هر 1 ولت، m = 50 برای میله و 35 برای هسته های مغناطیسی حلقوی است).

اگر کیفیت فولاد به اندازه کافی بالا نباشد، مقدار W0 20-30٪ افزایش می یابد. هنگام محاسبه نوبت، 5-10٪ افزایش می یابد. به این ترتیب می توان با موفقیت از کاهش ولتاژ جلوگیری کرد. برای محاسبه طول سیم، یک دور بر روی هسته مغناطیسی پیچ می شود و طول آن اندازه گیری می شود. مقدار حاصل در حداکثر تعداد چرخش ضرب می شود و 25-30 سانتی متر برای هر ترمینال به ترمینال اضافه می شود.

نمودار اتصال LATR 2m

ابتدا هسته مغناطیسی حلقوی را می گیریم که قبلاً در بالا ذکر شد. محل اجرای سیم پیچ با نوار پارچه ای عایق بندی شده است. سیم اولین ترمینال برق را بیرون می آوریم (تمام سیم های بعدی بدون شکستگی بیرون آورده می شوند). اولین چرخش مدار مغناطیسی را درست می کنیم و مقدار محاسبه شده را باد می کنیم. پس از رسیدن به پیچی که مطابق با مقدار ولتاژ انتخابی است، یک حلقه رسم می شود، سپس باید سیم را به باد دادن ادامه دهید.

پس از خشک شدن، اتوترانسفورماتور در محفظه قرار می گیرد. اولین سیم خارج شده به کانکتور برق وصل می شود. این کانکتور باید به صورت الکتریکی به ترمینال بار مشترک متصل باشد، بنابراین سیم ها را با نوعی هادی به یکدیگر متصل می کند.

خروجی حلقه 220 ولت را به ترمینال برق دوم وصل کنید. سیم های باقی مانده را به پایانه های مربوطه مدار ثانویه وصل کنید. یک نمودار اتوترانسفورماتور ویژه وجود دارد که پایانه های سیم را نشان می دهد. هنگام اتصال سیم ها به پایانه ها باید آن را رعایت کنید.

بعد، یک محفظه به اتوترانسفورماتور اضافه کنید و یک پایه برای دسته رگولاتور بسازید. یک نوار لغزنده را با یک برس کربن به دسته وصل کنید. باید مطمئن شوید که برس با بالای سیم پیچ محکم برخورد می کند. ناحیه ای که برس روی آن حرکت می کند باید علامت گذاری شود و عایق در محل علامت گذاری باید برداشته شود. بنابراین، برس تماس الکتریکی مستقیم با سیم پیچ ثانویه خواهد داشت. پایانه های ولتاژ ثانویه، علاوه بر ترمینال معمولی، با یکی متصل به یک برس کربن سایه دار می شوند. هنگام اتصال، ولت متر ثابت می شود.

اکنون باید مطمئن شوید که اتوترانسفورماتور همانطور که باید کار می کند. برای بررسی کیفیت دستگاه مراحل زیر را انجام دهید:

اگر مشکلی پیدا نشد، اتوترانسفورماتور آزمایشگاهی کاملاً آماده استفاده است.