LATP: что это такое, виды и применение - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Контур ЛАТП состоит из тороидального стального сердечника. На сердечнике имеется только один контур. Это устройство не имеет двух отдельных обмоток. Контуры соединены. Одна часть может быть отнесена к обмоткам первичного типа, а другая – к обмоткам вторичного типа. Автотрансформаторный регулятор ЛАТП имеет довольно простую конструкцию. Пользователь может самостоятельно регулировать количество витков вторичной обмотки. Именно это отличает данный тип устройства от других трансформаторов. О том, как собрать ЛАТП своими руками, мы писали здесь.

При рассмотрении вопроса о том, что такое ЛАТП, следует отметить, что это тип автотрансформатора. Он характеризуется низким энергопотреблением и не требует государственной регистрации. Принцип работы лабораторного регулируемого автотрансформатора заключается в регулировании переменного напряжения типа однофазный(слева на рисунке) или трехфазный Контур ЛАТП содержит тороидальный стальной сердечник.

Контур ЛАТП содержит тороидальный стальной сердечник. На нем имеется только одна цепь. Это устройство не имеет двух отдельных обмоток. Контуры соединены. Одна часть может быть отнесена к обмоткам первичного типа, а другая – к обмоткам вторичного типа. Автотрансформаторный регулятор ЛАТП имеет довольно простую конструкцию. Пользователь может самостоятельно регулировать количество витков вторичной обмотки. Именно это отличает данный тип устройства от других трансформаторов. О том, как собрать ЛАТП своими руками, вы можете прочитать здесь.

Конечно, если напряжение в сети постоянно колеблется, автотрансформатор вас не спасет, вам понадобится полноценный стабилизатор. В других случаях LATP – это именно то, что вам нужно, чтобы настроить напряжение для конкретной задачи. Такими задачами могут быть регулирование промышленного оборудования, тестирование высокочувствительного оборудования, регулирование радиоэлектронного оборудования, питание низковольтного оборудования, зарядка батарей и т.д.

Содержание

ЛАТП (лабораторный автотрансформатор) – конструкция, принцип работы, типы и применение

LATP – это тип автотрансформатора, который представляет собой автотрансформатор с относительно небольшой емкостью, используемый для регулирования переменного напряжения (AC), подаваемого на нагрузку из однофазной или трехфазной сети переменного тока.

В основе ЛАТП, как и любого другого сетевого трансформатора, лежит сердечник из электротехнической стали. Однако, в отличие от других типов сетевых трансформаторов, тороидальный сердечник ЛАТП имеет только одну обмотку (первичную), часть которой может выполнять роль вторичной обмотки, а количество витков вторичной обмотки может быстро регулироваться пользователем, что отличает ЛАТП от простых автотрансформаторов.

Для регулировки числа витков вторичной обмотки автотрансформатор имеет ручку, к которой подсоединена подвижная угольная щетка. Поворачивая ручку, щетка перемещается от витка к витку вдоль обмотки, тем самым регулируя коэффициент трансформации.

Один из вторичных выводов лабораторного автотрансформатора напрямую соединен со скользящей щеткой. Другой вторичный провод используется совместно с входной частью сети. Нагрузки подключаются к выходным клеммам ЛАТП, а его входные клеммы – к однофазной или трехфазной сети. Однофазный ЛАТП имеет один сердечник и одну обмотку, а трехфазный ЛАТП имеет три сердечника и по одной обмотке на каждом сердечнике.

Выходное напряжение LATP может быть выше или ниже входного напряжения, например, регулируемый диапазон составляет от 0 до 250 В для однофазных сетей и от 0 до 450 В для трехфазных сетей. Интересно, что эффективность LATP тем выше, чем ближе выходное напряжение к входному, и может достигать 99%. Форма волны выходного напряжения – синусоидальная.

На передней панели LATP расположен вольтметр вторичной цепи для контроля перегрузки в режиме онлайн и более точной настройки выходного напряжения. Корпус LATP имеет вентиляционные отверстия для обеспечения естественного воздушного охлаждения магнитопровода и обмоток.

Лабораторные автотрансформаторы используются в лабораториях для исследовательских целей, для тестирования оборудования переменного тока или просто для ручной стабилизации сетевого напряжения, если оно в данный момент ниже требуемого.

Конечно, если напряжение в сети постоянно колеблется, автотрансформатор не справится с задачей, потребуется полноценный стабилизатор. В других случаях LATP – это именно то, что вам нужно, чтобы настроить напряжение для выполнения поставленной задачи. Такими задачами могут быть регулирование промышленного оборудования, тестирование высокочувствительного оборудования, регулирование радиоэлектронного оборудования, питание низковольтного оборудования, зарядка аккумуляторов и т.д.

Поскольку LATP имеет только одну обмотку, общую для первичной и вторичной цепей, вторичный ток также является общим для первичной и вторичной цепей. С этой точки зрения очевидно, что вторичный ток и первичный ток в общих обмотках противоположно направлены, поэтому полный ток равен разности токов I1 и I2, т.е. I2 – I1 = I12 – ток в общих обмотках. Получается, что при вторичных напряжениях, близких к входному, общие обмотки можно намотать проводом меньшего сечения, чем в случае двухобмоточного трансформатора.

Автотрансформатор 0-220 В, 4 А, 880 ВА:

Конструктивная особенность LATR заставляет нас разделить понятия “проходящая мощность” и “номинальная мощность”.

Номинальная мощность – это мощность, которая передается от первичной обмотки во вторичную цепь посредством электромагнитной индукции через сердечник, как в обычном двухобмоточном трансформаторе, а проходная мощность – это сумма проходной мощности и мощности, которая передается только электрическим компонентом, т.е. без магнитной индукции в сердечнике.

Получается, что помимо расчетной мощности, во вторичную цепь передается чисто электрическая мощность, равная U2*I1. По этой причине автотрансформаторам требуется меньший магнитопровод для передачи той же мощности по сравнению с обычными двухобмоточными трансформаторами. Это является причиной более высокой эффективности автотрансформаторов. Кроме того, для изготовления проводника требуется меньше меди.

Таким образом, при низком коэффициенте LATP имеет следующие преимущества: КПД до 99,8%, меньшие размеры магнитопровода, меньший расход материала. Это связано с электрическим соединением между первичным и вторичным контурами. С другой стороны, отсутствие гальванической развязки между цепями вызывает опасность поражения фазой от выходных клемм ЛАТП или даже от одной из клемм, поэтому при работе с лабораторным автотрансформатором следует соблюдать особую осторожность.

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею в социальных сетях. Это очень поможет в развитии нашего сайта!

Это означает, что при подключении различных устройств (потребителей) с разной потребляемой мощностью и регулировке выходного напряжения LATP с помощью ручки, значение тока меняется. Это означает, что для того, чтобы не превысить максимально допустимый ток ЛАТРа, все манипуляции с прибором нужно проводить осознанно, понимая значение каждого значения и постоянно контролируя ток в соответствии с формулой.

Правила безопасности при работе с ЛАТРом

При работе с лабораторным автотрансформатором крайне важно соблюдать меры предосторожности. Это предотвратит поражение электрическим током и защитит саму LATP от повреждения.

– Подключите устройство к электросети, сняв корпус,

– Подключите или отсоедините провода от клеммной колодки, если ЛАТП подключен к электросети,

– Резко поверните ручку управления,

– Оставлять устройство без присмотра и использовать LATP непрерывно более 6 часов,

– Накрывайте устройство во время работы и используйте его в помещении с высокой влажностью или температурой,

Лабораторный автотрансформатор управляемый (LATP)ЛАТП, в отличие от обычного автотрансформатора, имеет подвижный контакт между токоприемником и обмоткой, что позволяет плавно изменять количество витков, составляющих вторичную цепь, а значит и выходное напряжение, практически от нуля до максимального значения для модели ЛАТП. LATER используются для питания лабораторного оборудования, стабилизации сетевого напряжения и других применений.

Что такое ПОСЛЕДНИЙ

Автотрансформатор – Разновидность трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, что обеспечивает не только электромагнитную, но и электрическую связь. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (не менее 3), которые могут быть объединены для получения различных напряжений. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку преобразуется только часть мощности – это особенно важно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепями. В промышленных сетях, где заземление нейтрального проводника является обязательным, этот фактор не играет роли. Но при этом необходимо использовать меньше стали для сердечника, меньше меди для обмоток, меньше вес и размер, и, в конечном счете, меньше стоимость.

Лабораторный регулируемый автотрансформатор (ЛАТП)ЛАТП, в отличие от простого автотрансформатора, имеет подвижный контакт токоприемника с обмоткой, что позволяет плавно изменять число витков во вторичной цепи, а значит и выходное напряжение, от почти нуля до максимального значения для данной модели ЛАТП. ЛАТРы используются для питания лабораторного оборудования, стабилизации сетевого напряжения и для других целей.

Для стабилизации напряжения свойства автотрансформатора особенно выгодны. В этом случае к напряжению питания необходимо добавить (или, наоборот, убрать) совсем небольшую добавку в несколько или десятков вольт. Таким образом, через магнитопровод автотрансформатора передается только мощность этого дополнительного напряжения. Это на порядок меньше, чем напряжение питания.

ЛАТР практически незаменим для настройки и тестирования радиооборудования, зарядки аккумуляторов (в этом случае вам также понадобится выпрямитель) или лабораторных работ.

Однако LATR имеет одну неприятную особенность: как и любой другой автотрансформатор, он не обеспечивает электрическую изоляцию между сторонами высокого напряжения (сеть) и низкого напряжения (или выхода). Другими словами – на выходе ЛАТП может быть (обычно есть) фаза сети. Это может привести к поражению персонала электрическим током. Для предотвращения этого действующие правила техники безопасности в лабораториях требуют использования регулируемого источника переменного тока, который представляет собой комбинацию автотрансформатора ЛАТП и разделительного трансформатора, обеспечивающего электрическую изоляцию от осветительной (сетевой) сети. Электрический разделительный трансформатор может быть понижающим трансформатором или трансформатором с коэффициентом трансформации 1 : 1 (один к одному).

Если источник переменного тока подключен к X и “a”, создается магнитный поток. В этот момент в витках катушки индуцируется разность потенциалов такой же величины. В результате между точками X и “a” возникает ЭДС, равная ЭДС первой катушки, умноженной на число витков в промежутке между этими точками.

Особенности конструкции

Трансформаторы – это электрические устройства, имеющие более 2 или более обмоток, индуктивно соединенных между собой для получения изменения напряжения.

В автотрансформаторе может быть только одна обмотка, в то время как в других трансформаторах несколько обмоток намотаны вокруг сердечника с ферромагнитными свойствами.

В настоящее время популярными стали 1-фазные трансформаторы (LAT). Это лабораторный вариант трансформатора, в котором две обмотки не изолированы друг от друга, а непосредственно соединены, так что помимо электромагнитной связи они имеют и электрическую связь. Такая обычная катушка оснащена несколькими проводами. Их выходное напряжение может быть разной величины.

Принцип работы

Благодаря своей особой конструкции автотрансформаторы могут создавать как пониженное, так и повышенное напряжение. На рисунке показана схема автотрансформаторов пониженного и повышенного напряжения.

Если источник переменного тока подключен к X и ‘a’, создается магнитный поток. В этот момент в витках катушки индуцируется разность потенциалов такой же величины. В результате между точками X и “а” возникает ЭДС, равная ЭДС первой катушки, умноженной на количество витков в промежутке между этими точками.

При подключении нагрузки к катушке к клеммам Х и “а” ток вторичной обмотки будет протекать по участку обмотки между этими точками. Учитывая, что первичный и вторичный токи перекрываются, между X и “a” будет протекать небольшой ток.

Благодаря этой особенности автотрансформатора, основная часть обмотки изготавливается из провода малого калибра, что снижает его стоимость. Если необходимо изменять напряжение в небольших пределах, рекомендуются такие автотрансформаторы (LATP).

Типы автотрансформаторов

Используется несколько типов автотрансформаторов:

ВУ-25 – Б Автотрансформатор используется для сглаживания вторичных токов в защитных цепях трансформаторов.
ATD – 25 Ватт, длительное насыщение, имеет старую конструкцию и мало используется.
ЛАТП-1 LATP предназначен для работы с напряжением 127 В.
ЛАТП 2 LATP, применение 220 В.
ЛАТП 1 , обслуживает слабых потребителей.
РСО – для тяжелых грузов.
ATCN используются при измерении телевизионного оборудования.

Автотрансформаторы также делятся в зависимости от их мощности:

Низкая мощность, до 1000 В;
Средняя мощность, более 1000 В;
Мощность.

Лабораторные автотрансформаторы

Эти конструкции используются в низковольтных сетях для регулирования напряжения в лабораторных условиях. Эти однофазные ЛАТРы состоят из ферромагнитного сердечника в форме кольца, на который намотан один слой изолированного медного провода.

Обмотка имеет резьбу в нескольких местах. Это позволяет использовать такие устройства в качестве автотрансформаторов с возможностью увеличения или уменьшения напряжения при сохранении постоянного коэффициента трансформации. В верхней части обмотки имеется узкая дорожка, на которой снимается изоляция. По нему скользит роликовый или щеточный контакт, позволяя плавно изменять вторичное напряжение.

В этих лабораторных автотрансформаторах нет замыканий обмоток, поскольку токи нагрузки и сети в обмотке близки друг к другу и имеют одинаковое значение. Размеры ЛАТРов варьируются от 0,5 кВА до 7,5 кВА.

Трехфазные трансформаторы

Помимо других вариантов, существуют также трехфазные варианты автотрансформаторов. Они могут иметь как три, так и две обмотки.

Фазы обычно соединяются в звезду с отдельной нейтральной точкой. Соединение звездой позволяет снизить напряжение, выделяемое на изоляцию устройства. Для снижения напряжения источник питания подключается к клеммам A, B, C, а выход получается на клеммах a, b, c. Чтобы увеличить напряжение, делается обратное действие. Такие трансформаторы используются для понижения уровня напряжения при запуске мощных электродвигателей и для плавного регулирования напряжения в электропечах.

Высоковольтные автотрансформаторы используются в системах высоковольтных сетей. Использование автотрансформаторов оптимизирует эффективность энергосистем и позволяет снизить затраты на передачу электроэнергии, но также способствует увеличению токов короткого замыкания.

Режимы работы

Автотрансформатор.
Подключен.
Автотрансформатор.

При соблюдении требований по эксплуатации автотрансформатора, включая контроль температуры масла, он может работать длительное время без перегрева и выхода из строя.

Преимущества и недостатки

Можно выделить преимущества:

Высокий КПД можно считать преимуществом, поскольку преобразуется лишь небольшая часть мощности трансформатора, а это важно, когда выходное и входное напряжения отличаются на небольшую величину.
Сниженное потребление меди в катушках, а также в стали сердечника.
Уменьшенные размеры и вес автотрансформатора обеспечивают хорошие условия транспортировки к месту установки. Если требуется трансформатор большой мощности, он может быть изготовлен в пределах допустимых габаритов и веса для автомобильного транспорта.
Низкие затраты.
Плавное отключение напряжения от подвижного токового контакта, подключенного к обмотке.

Недостатки автотрансформаторов:

Чаще всего катушки соединяются в звезду с заземленной нейтральной точкой. Возможны и другие соединения, но они неудобны и поэтому редко используются. Заземление нейтрали должно осуществляться с помощью резистора или глухим методом. Обратите внимание, однако, что сопротивление на землю не должно превышать разность потенциалов между фазами при замыкании любой из фаз на землю.
Повышенный потенциал перенапряжения во время грозы на входе автотрансформатора делает необходимым установку ограничителей перенапряжения, которые не отключаются при отключении линии.
Электрические цепи не изолированы друг от друга (первичная и вторичная).
Зависимость низкого напряжения от высокого, что приводит к пробоям и скачкам высокого напряжения, влияющим на стабильность низкого напряжения.
Низкий ток утечки между первичной и вторичной обмотками.
Для высокого напряжения обе обмотки должны быть изолированы, так как между ними существует электрическое соединение.
Автотрансформаторы напряжением 6-10 кВ не должны использоваться в качестве силовых трансформаторов с понижением напряжения до 380 В из-за доступа людей к такому оборудованию и из-за случайного падения напряжения с первичной на вторичную обмотку.

Приложения

Автотрансформаторы имеют широкий спектр применения в различных областях человеческой деятельности:

В маломощном оборудовании для регулирования, питания и испытания промышленного и бытового электрооборудования, в аппаратуре автоматического управления, в лабораторных условиях на рабочих станциях (ЛАТР), в коммуникационном оборудовании и устройствах и т.д.
Силовые версии 3-фазных автотрансформаторов используются для снижения пускового тока электродвигателей.
В электроэнергетике мощные автотрансформаторы используются для соединения сетей высокого напряжения с сетями низкого напряжения. Коэффициент трансформации в таких устройствах обычно не превышает 2-2,5. Для дальнейшего изменения напряжения необходимы другие устройства, и использование автотрансформаторов становится нецелесообразным.
Металлургия.
Инструментарий.
Машиностроение.
Нефтяное и химическое производство.
Учебные заведения используют LATrons для проведения экспериментов на уроках физики и химии.
Стабилизаторы напряжения.
Вспомогательное оборудование для станков и самописцев.

Как выбрать автотрансформатор

Сначала необходимо определить, где будет использоваться автотрансформатор. Если для тестирования силового оборудования на заводе вам нужна одна модель, а для питания автомагнитолы во время ремонта – совершенно другая.

При выборе лучше всего следовать нескольким рекомендациям:

Мощность . Необходимо рассчитать нагрузку всех потребителей. Их суммарная мощность не должна превышать мощность автотрансформатора.
Контрольный интервал . Этот параметр зависит от того, как работает устройство, т.е. является ли оно повышающим или понижающим устройством. В большинстве случаев это устройства под напряжением.
Напряжение питания . Если вы хотите подключить автотрансформатор к бытовой сети, то лучше приобрести устройство на 220 В, а если для 3-фазной сети, то на 380 В.

Благодаря такому устройству можно изменять значения сетевого напряжения и устанавливать значения, необходимые для данного типа нагрузки.

Все регулировки осуществляются плавно с помощью специальной ручки, расположенной сбоку или сверху устройства. Перед подачей напряжения необходимо установить ручку в нулевое положение, полностью переместив ее против часовой стрелки. Регулятор должен всегда находиться в этом положении, когда он не используется, иначе при включении под нагрузкой в цепь будет протекать неизвестный ток. Это может привести к неисправности и другим нежелательным последствиям.

Ресанта ТДГК-0,5 кВА ЛАТР

Данная модель содержит однофазный автотрансформатор RASTA TDGC-0,5 кВА.

На передней стороне находится вольтметр, который измеряет напряжение переменного тока. Также имеются четыре клеммы, две слева и две справа. Левые клеммы подключаются к сети 220 В, а правые будут выходными клеммами. Напряжение на них устанавливается с помощью регулятора, плавно поворачивая ручку по часовой стрелке.

Функциональность и возможности трансформатора можно проверить с помощью обычной лампы накаливания мощностью 95 Вт, 220 В. Для проверки он подключается к соответствующим клеммам. Теперь необходимо определить, какое напряжение необходимо для того, чтобы катушка начала накаливаться.

Ручку осторожно поворачивают, и через некоторое время лампочка начинает тускло светиться. Шкала регулятора установлена на 35 В (рис. 1). Затем напряжение продолжает расти и достигает 110 В (рис. 2). Лампочка работает и светит ярче, но все еще при вдвое меньшем напряжении. За рубежом, особенно в США, это напряжение считается рабочим, и светильники там горят с полной яркостью. В нашем случае поднимите напряжение до 220 В (рис. 3), и лампочка будет давать действительно полноценный свет. Если вы продолжите вращать ручку, лампочка может выйти из строя.

Если требуется высокая точность измерения напряжения, используйте мультиметр, настроенный на режим измерения переменного напряжения и подключенный к выходным клеммам. Одновременно плавно поворачивайте диск, чтобы установить нужное значение напряжения. Наиболее точные показания дает электронный ЛАТР, в котором используется схема на основе тиристоров.

Читайте далее: