Що собою являє автотрансформатор, як збирається ЛАТРа своїми руками і схема
На виготовлення лабораторного автотрансформатора (ЛАТР) своїми руками багатьох штовхає надлишок на електроринку неякісних регуляторів. Можна використовувати і екземпляр промислового типу, правда, подібні зразки мають дуже великі розміри і дорого коштують. Саме через це застосування їх в домашніх умовах ускладнене.
Що собою являє електронний ЛАТР?
Автотрансформатори потрібні, щоб плавно змінювати напругу струму частотою 50-60 Гц під час проведення різних електротехнічних робіт. Ще їх нерідко використовують, коли потрібно зменшити або збільшити змінну напругу для побутового або будівельного електрообладнання.
Трансформаторами виступає електрична апаратура, яка оснащена декількома обмотками з’єднаними индуктивно. Застосовується вона для перетворення електричної енергії за ступенями напруги або струму.
До речі, широко використовувати електронний ЛАТР почали 50 років тому. Раніше прилад оснащували струмознімальних контактом. Його мали на вторинній обмотці. Так виходило плавно налаштовувати вихідна напруга.
Коли підключалися різні лабораторні пристрої, був присутній варіант оперативного зміни напруги. Скажімо, при бажанні можна було міняти ступінь нагріву паяльника, налаштовувати обертів електромотора, яскравість освітлення та інше.
В даний час ЛАТР має різні модифікації. В цілому він є трансформатор, що перетворює змінну напругу однієї величини в іншу. Подібний пристрій служить стабілізатором напруги. Його головною відмінністю є можливість регулювання напруги на виході з обладнання.
Існують різні види автотрансформаторів:
- однофазний;
- Трифазний.
Останній тип — встановлені в єдиній конструкції три однофазних ЛАТРа. Однак мало хто бажає стати його власником. І трифазні, і однофазні автотрансформатори обладнані вольтметром і регулювальної шкалою.
Область застосування ЛАТРа
Автотрансформатор використовують в різних сферах діяльності, серед них:
- Металургійне виробництво;
- Комунальне господарство;
- Хімічна і нафтова промисловості;
- Виробництво техніки.
Крім цього, він потрібен для наступних робіт: виготовлення побутових приладів, дослідження електроустаткування в лабораторіях, налагодження та перевірки техніки, створення телевізійних приймачів.
До того ж ЛАТР часто використовують в навчальних закладах для проведення дослідів на уроках хімії та фізики. Його можна навіть виявити в складі пристроїв деяких стабілізаторів напруги. Також застосовується в якості додаткового обладнання до самописцям і верстатів. Майже у всіх лабораторних дослідженнях у вигляді трансформатора використовують саме ЛАТР, оскільки він має просту конструкцію і нескладний в експлуатації.
Автотрансформатор на відміну від стабілізатора, який застосовується лише в нестабільних мережах і на виході створює напругу 220В з різною похибкою в 2-5%, видає точне задану напругу.
За кліматичними параметрами дозволяється використання цих приладів при висоті 2000 метрів, але струм навантаження доводиться знижувати на 2,5% при підйомі на кожні 500 м.
Основні мінуси і плюси автотрансформатора
Головна перевага ЛАТРа — це більш високий ККД, адже тільки деяка частина потужності трансформується. Особливо важливо, якщо вхідний і вихідний напруги трохи відрізняються.
Їх мінусом є те, що відсутній між обмотками електрична ізоляція. Хоча в промислових електромережах нульовий провід має заземленням, тому такий фактор особливої ??ролі грати не буде, до того ж для обмоток використовується менше міді і стали для сердечників, як наслідок, меншу вагу і габарити. В результаті можна добре заощадити.
Перший варіант — прилад зміни напруги
Якщо ви початківець електрик, то краще спробувати спочатку зробити просту модель ЛАТРа, яка буде регулюватися пристроєм напруги — від 0-220 вольт. За такою схемою автотрансформатор має потужність — від 25-500 Вт.
Щоб збільшити потужність регулятора до 1,5 кВт, потрібно тиристори VD 1 і 2 поставити на радіатори. Підключають їх паралельно навантаженні R 1. Ці тиристори струм пропускають в протилежних напрямках. При включенні приладу в мережу вони закриті, а конденсатори C 1 і 2 починають заряджатися від резистора R 5. Ще їм при необхідності змінюють величину напруги під час навантаження. До того ж цей змінний резистор разом з конденсаторами утворює фазоссуваючу ланцюг.
Таке технічне рішення дає можливість користуватися відразу двома напівперіодами змінного струму. В результаті для навантаження застосовується повна потужність, а не половинна.
Єдиний недолік схеми в тому, що форма змінної напруги під час навантаження через специфіку роботи тиристорів виявляється не синусоїдальної. Все це призводить до перешкод по мережі. Для виправлення у схемі проблеми досить вбудувати фільтри послідовно навантаженні. Їх можна витягнути з зламаного телевізора.
Другий варіант — регулятор напруги з трансформатором
Чи не викликає перешкод в мережі і дає синусоїдальна напруга прилад, збирати важче попереднього. ЛАТР, схема якого має біополярной VT 1, в принципі теж вийде зробити самостійно. Причому транзистор служить регулюючим елементом в устрої. Потужність в ньому залежить від навантаження. Працює він як реостат. Така модель дозволяє змінювати робочу напругу не тільки при реактивних навантаженнях, але і активних.
Однак представлена ??схема автотрансформатора теж не ідеальна. Її мінус в тому, що функціонує регулюючий транзистор виділяє дуже багато тепла. Для усунення недоліку знадобиться потужний тепловідвідний радіатор, площа якого дорівнює не менше 250 см?.
У цьому випадку застосовується трансформатор T 1. Він повинен мати вторинне напруга близько 6-10 В і потужність приблизно 12-15 Вт. Діодний міст VD 6 здійснює випрямлення струму, який згодом проходить до транзистора VT 1 в будь-якому варіанті полупериода через VD 5 і VD 2. Базовий струм транзистора регулюється змінним резистором R 1, змінюючи тим самим характеристики струму навантаження.
Вольтметром PV 1 контролюють розміри напруги на виході з автотрансформатора. Він використовується з розрахунком напруги від 250-300 В. Якщо з’являється необхідність збільшити навантаження, тоді варто замінити діоди VD 5 VD 2 і транзистор VD 1 на більш потужні. Природно, за цим піде розширення площі радіатора.
Як видно, зібрати своїми руками ЛАТР, можливо, потрібно тільки мати трохи знань в даній області і закупити всі необхідні матеріали.
