Электромагнитные устройства и электрические машины. Электрические трансформаторы. Информационные электрические машины. Информационные микромашины и синхронные микродвигатели, страница 7

Если применять  трехфазную группу  однофазных трансформаторов и соединить первичные обмотки звездой с нейтральным проводом, то основной поток и ЭДС вторичной и первичной обмоток будет синусоидальны, а ток в нейтральном проводе будет иметь частоту третьей гармоники.(5) Если первичные обмотки соединить звездой без нейтрального провода, то путей замыкания для третей гармоники тока не будет, первичный ток трансформатора близок к синусоидальному току, а магнитный поток в магнитопроводе существенно не синусоидален. Это значит, что ЭДС первичной и вторичной обмоток будут иметь выраженную третью гармонику. Так как ЭДС первичной обмотки теперь не сможет уравновешивать синусоидальное напряжение, то  сильно увеличится третья гармоника  потоков  рассеяния, индуцируя вихревые токи  и увеличивая потери трансформаторной группы.  Если применить трех обмоточный трансформатор, то не синусоидальные магнитные потоки стержней будут иметь третью гармонику, замыкающуюся вне пределов магнитопровода, а основной  магнитный поток магнитопровода будет близко к синусоидальному. Замыкающаяся вне пределов магнитопровода третья гармоника индуцирует в токопроводящих частях трансформатора вихревые токи, уменьшая кпд трансформатора. Из- за указанных недостатков,  группа звезда-звезда применяется только для трансформаторов малой мощности.(6)

Если применить группу треугольник - звезда, то третья гармоника тока в первичной обмотке трансформатора присутствует и , значит , магнитный поток в магнитопроводе и ЭДС обмоток будут синусоидальными. Можно показать что другие группы соединения с номером группы 11 обладают таким же свойством, что и обеспечивает их широкое применение.

Следует добавить, что для параллельной работы используют трансформаторы , имеющие одинаковые группы соединения обмоток.(7)

П4 Автотрансформаторы

Автотрансформатором называют трансформатор, не имеющий вторичной обмотки на магнитопроводе. Вторичное напряжение снимается у него с части витков его первичной обмотки.  Пусть w1 число витков первичной обмотки трансформатора, а w2 - часть витков этой же обмотки, с которых снимается вторичное напряжение для питания   нагрузки трансформатора.  Тогда в режиме холостого хода

Если пренебречь намагничивающим током и потерями в трансформаторе, то мощность первичной обмотки должна равняться мощности вторичной  и тогда

Магнитодвижущие силы первичного и вторичного  токов  по общему правилу для трансформаторов направлены встречно друг другу, а это значит  в общей части обмотки, где протекают оба тока они  также направлены встречно. При коэффициентах трансформации от 2 до  1 суммарный ток в общей части обмотки оказывается меньше чем первичный ток. В этом случае габариты и кпд стационарных автотрансформаторов оказываются лучше, чем у двух обмоточных.(8) Недостатком автотрансформаторов является наличие электрической связи между витками низшего и высшего напряжения.

Наиболее широко  автотрансформаторы применяются в тех случаях, когда необходимо регулировать уровень вторичного напряжения. В этом случае  один из контактов, с которых снимается напряжение вторичной обмотки, выполняется скользящим. Под действием специального маховика подвижный, скользящий контакт может перемещаться, обеспечивая регулирование напряжение в широком диапазоне. В лабораторной практике получили широкое распространения лабораторные автотрансформаторы  - ЛАТРы. Они выпускаются нашей промышленностью на питающее напряжение 220 вольт при полной мощности 0,5, 1, 2,5, 7,5 кВА и позволяют получать напряжение на вторичных зажимах от 0 до 220 В. 

П5 Измерительные трансформаторы  напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для расширения пределов измерения   вольтметров, ваттметров и некоторых других электроизмерительных приборов.