전자 라트렛 만드는 법. 자동 변압기 (latr) : 장치, 작동 원리 및 적용

전압 레벨(U)을 높이거나 낮추려면 1차 권선과 2차 권선의 권선 수가 다르기 때문에 출력에서 필요한 U 레벨을 얻을 수 있는 변압기가 사용됩니다. 실험실 연구이지만 디자인에는 고유 한 특성이 있습니다. 단상 및 3상 전압을 모두 원활하게 조절해야 하는 경우 실험실의 다양한 유형의 장치에 대한 전원 공급 장치(PSU) 기능을 수행하는 LATR이라는 특수 자동 변압기가 사용됩니다.

이 장치의 주요 특징은 1차 권선과 2차 권선이 전기적으로 연결된다는 것입니다(더 정확하게는 권선의 회로가 1차 유형에 속하는 권선 중 일부와 2차 유형 권선에 속하는 일부 권선에 연결됨). )는 전자기적 연결 외에도 전기적 연결도 제공합니다.

출력의 2차 권선에는 여러 줄의 단자가 있으며 각 단자에 연결하면 서로 다른 U 레벨을 얻을 수 있습니다.

LATR 사용의 장점과 단점

위에서 언급했듯이 이러한 유형의 변압기는 주로 실험실에서 사용됩니다. 이 유형의 장치를 사용하는 주요 이점은 다음 요소로 간주될 수 있습니다.

단상 및 3상 전류 모두에 대한 LATR에서 99%의 값에 도달할 수 있는 고효율. 이 표시는 U 입력과 출력의 차이가 미미하고 출력 전압이 입력 전압보다 작거나 클 수 있는 경우에 가능합니다. 이 경우 U 출력은 항상 정현파 특성을 갖습니다.
1차 권선과 2차 권선이 모두 단일 회로에 연결되어 있기 때문에 이들 권선 사이에는 갈바닉 절연이 없습니다. 접지가 있는 경우(산업 네트워크에서) 이는 중요하지 않지만 작은 직경의 전기자(재료 소비가 적음)와 회전에 필요한 더 적은 양의 구리선을 사용할 수 있습니다.
이전 하위 단락에 표시된 기술적 특징으로 인해 자동 변압기는 일반적으로 크기가 작고 매우 가볍기 때문에 비용 절감에 큰 영향을 미칩니다.

LATR 유형 및 명칭

위에서 언급했듯이 이러한 모든 유형의 변압기는 교류 회로에서 작동하며 단상 및 3상 모델이 모두 일반적입니다. 그들의 상황에 따라 기술적 특성, 다음과 같이 지정됩니다.

실혐실조절할 수 있는 자동 변압기- 실제로, LATR.
자동 변압기, 다음에 사용됨 단상 AC(단상 전압 조정기) - RNO.
적용 대상 삼상전류(3상 전압 조정기) 자동 변압기 – RNT.

모든 LATR은 입력(컨버터 또는 전압 조정기)과 다른 출력 전압을 얻는 데 사용됩니다. 종종 제조업체가 선언한 특성에 따라 정격 전압이 U 산업용 네트워크(230/50V 또는 380/50V)와 다른 가전제품을 연결하는 데 사용이 정당화됩니다.

모든 유형의 변압기는 유도 결합된 여러 권선으로 구성되며 입력 전압(U 변압기) 또는 입력 전류(I 변압기)를 변환할 수 있습니다. 권선 사이에 전기적 연결이 있는 실험실 자동 변압기의 경우 지난 세기 중반부터 적극적으로 사용되었지만 오늘날까지도 수요가 남아 있습니다.

이러한 장치의 수정은 시간이 지남에 따라 크게 변경되었습니다. 이전에는 U를 따라 원활한 조정을 구현하기 위해 2차 권선의 권선에 부착된 전류 수집 접점을 사용하여 출력 전압 매개변수를 빠르게 변경할 수 있었습니다. 따라서 실험실 환경에서는 엔진 속도 변경, 조명 밝기 증가 또는 감소, 납땜 인두의 가열 온도 조정과 같은 다양한 장치 및 장치의 작동을 변경하는 것이 항상 가능했습니다.

현재 LATR에는 다양한 수정 사항이 있으며 그 중 가장 널리 사용되는 것은 및입니다. 그러나 모든 모델은 크기(U 안정기) 측면에서 전압 변환기이며 출력 매개변수를 조정할 수 있습니다. 이러한 유형의 장치를 올바르게 사용하려면 문의해야 합니다. LATR 사용 지침.

LATR 계획

위에서 언급했듯이 모든 LATR은 자동 변압기로 분류되며 전력이 미미합니다. 동시에, SI 국가 등록부에 측정 장비로 등록할 필요가 없으므로 (도량형 검사를 통해) 검증할 필요가 없습니다.

LATR은 두 가지 모두에서 사용됩니다. 단상(230/50V) 및 삼상(380/50V) AC 주전원이며 다음 구성 요소로 구성됩니다.

토로이드 강철 코어.
단일 회로(1차) 형태로 만들어진 권선.

더욱이 특정 회전 수는 종종 2차 권선 역할도 하며 필요한 U 출력에 따라 조정될 수 있습니다. 2차 권선의 회전 수를 줄이거나 늘리기 위해 LATR에는 수동 제어 장치(손잡이)가 장착되어 있으며, 수동 제어 장치(손잡이)의 회전으로 인해 카본 브러시가 미끄러져 한 회전에서 다른 회전으로 이동합니다. 따라서 변환 비율이 변경되어 다른 출력 U가 발생합니다.

LATR은 어떻게 작동하나요?

이미 언급한 바와 같이 필요한 출력 전압 설정은 카본 브러시의 움직임을 변경하는 손잡이를 회전하여 수동으로 수행됩니다. 이 경우 장치가 전기 네트워크에 연결될 때 이러한 설정이 구현됩니다.

2차 권선에 속하는 권선 출력 중 하나는 카본 브러시에 연결됩니다. 2차 권선의 두 번째 끝은 입력 네트워크가 있는 측면에서 공통입니다. 핸들을 회전하면 브러시가 움직이고 회전 횟수가 변경되므로 출력 값 U가 변경됩니다.

공칭 전압과 다른 전압이 필요한 모든 장치는 LATR 출력(특별히 설치된 터미널)에 연결됩니다. 네트워크 전원은 자동 변압기의 입력 단자에 공급됩니다.

2차 회로용 전압계는 자동 변압기 앞에 설치되어 갑작스러운 전압 서지(과부하)를 표시할 수 있으며 출력에서 필요한 U를 보다 정확하게 설정할 수 있습니다.

중요한! 이 전압계를 사용하면 필요한 2차 회로 전압을 올바르게 설정할 수 있지만 그 값을 올바르게 평가하려면 소비자 앞에서 U를 측정해야 합니다.

또한 LATR 하우징에는 내부 환기를 허용하고 코어와 권선을 과열로부터 보호하는 특수 개구부(또는 일부 모델에는 환기 그릴이 설치됨)가 있습니다.

사용되는 실험실 자동 변압기의 유형

현재 사용 중인 모든 LATR은 특정 전압의 AC 네트워크에서 전원을 공급 받도록 설계되었습니다.

단상 전류 230/50V에서 작동하도록 설계된 모델입니다. 권선이 위치한 하나의 토로이드 코어가 있습니다. 그들의 계획은 매우 간단합니다.

3상 AC 380/50V 네트워크에서 작동하는 장치. 여기에는 3개의 자기 코어가 장착되어 있으며 각 코어에는 자체 권선이 있습니다. 여기서 다이어그램은 약간 다르게 보입니다.

이러한 모든 유형의 변압기는 감소된 출력 전압과 증가된 출력 전압을 모두 생성할 수 있습니다. 즉,

RNO – 0-250V.
RNT – 0-450V.

LATR의 주요 적용 분야

모든 유사한 유형의 자동 변압기는 설계 기능으로 인해 적용 범위가 상당히 좁습니다.

다양한 연구 기관 및 기업의 실험실에서 AC로 작동하는 장비와 관련된 테스트 작업을 수행하고 (입력에서) 주전원 전압을 줄이기 위한 U 안정기로도 사용됩니다.
산업용 장치, 전자 및 매우 민감한 장비 및 작동을 위해 감소된 U 레벨이 필요한 대부분의 장치의 시운전 및 디버깅에 사용됩니다.
배터리 충전기로.
주택 및 공동 서비스.
실험실 작업을 위한 교육 기관.

그러나 전기 네트워크가 지속적으로 불안정한 U 레벨을 갖는 경우 LATR 사용은 정당화되지 않습니다. 이러한 경우 안정 장치 설치가 필요하기 때문입니다.

자신의 손으로 LATR을 만드는 방법

이러한 유형의 자동 변압기를 직접 만드는 것이 가능하지만 230/50V U 네트워크의 단상 전류용으로 설계된 간단한 모델로 시작하는 것이 바람직합니다.

이해하다 LATR 변환기란 무엇입니까?어떻게 작동하는지 가장 간단한 다이어그램을 살펴보세요.

물론 수집도 가능합니다 DIY 전자 LATR. 하지만 먼저 기본 회로로 조립을 시작해야 합니다.

이러한 유형의 LATR은 작은 범위에서 전압을 변경하기 위한 것입니다. 그렇지 않으면 1차 및 2차 권선이 있는 기존의 고전적인 변압기 회로를 사용하는 것이 좋습니다. 입력 U와 출력 U의 차이가 큰 경우 LATR을 사용하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

단락 전류에 가까워 I가 발생할 가능성이 높습니다.
더 많은 재료(코어, 구리선)를 사용하기 때문에 결과 변압기의 무게와 크기가 상당히 커지고 비용도 증가합니다.
효율성이 낮습니다.

LATR을 조립하려면 다음 자료를 준비해야 합니다.

코어(로드 또는 토로이드)는 전문 매장에서 판매됩니다. 오래되고 부서진 장비에서도 유사한 앵커를 찾는 것도 가능합니다.
구리선(권선용).
전기테이프(걸레).
내열성 바니시.
입력 및 출력 터미널이 설치될 하우징입니다.

출력 U를 변경할 수 있는 자동 변압기를 조립해야 하는 경우 다음도 필요합니다.

전압계(아날로그 및 디지털 버전 모두 사용 가능)
카본 브러시가 포함된 손잡이와 슬라이더(U 조정에 필요)

구리선의 감은 수를 올바르게 선택하려면 전선을 계산해야 합니다. 이를 위해서는 출력 전압이 어느 범위에서 필요한지 결정해야 합니다. 표준 값은 127/50, 180/50 및 250/50이며 U 입력 = 230/50V입니다. 또한 장치 R의 전력을 제한하고 설정하는 것도 필요합니다.

권선 회전 계산

필요한 전선을 선택하려면 권선을 통해 가능한 최대 전류를 결정해야 합니다. 최대 I는 자동 변압기를 230V(U1)에서 127V(U2)까지 강압으로 작동하여 얻을 수 있습니다. 그래서 저는 다음과 같이 계산합니다.
I = I2 – I1 = P / U2 – P / U1, 여기서:

I, I2, I3 – 섹션 A의 전류.
P - 전력, W.
U1, U2 - 입력 및 출력 전압, V.

필요한 직경의 와이어를 선택하려면 다음 계산을 수행해야 합니다.

와이어 유형 및 단면적 선택 표를 기반으로 PUE에 따라 필요한 와이어가 선택됩니다.

Pp = P * k * (1 – 1/n)

마지막 수식에서 k는 LATR의 효율성에 따른 계수이다.

이제 1V의 U에 필요한 권선 권수를 결정해야 합니다. 이를 위해 자기 회로 S의 단면적이 결정됩니다.

이 공식에서:

W0는 1V의 U에 필요한 권선 회전수입니다.
m – 상수 계수(35 – 토로이드 코어의 경우, 50 – 로드 1의 경우)

코어로 사용되는 재료의 유형에 따라 많은 사람들은 U 손실을 피하기 위해 1V당 권선 수를 30%, 총 권선 수를 10% 늘리는 것을 선호합니다.

그런 다음 필요한 회전 수는 W0에 2차 권선의 필요한 전압을 곱하여 계산됩니다.

필요한 와이어 길이를 계산하려면 코어를 한 바퀴 감은 다음 길이를 측정해야 합니다. 결과 값에 위에서 계산한 회전 수를 곱하면 필요한 와이어 길이가 될 수 있습니다. 커넥터에 연결하기에 충분한 와이어를 확보하려면 각 측면에 30cm를 추가해야 합니다.

LATR 회의

출력에서 U를 조정할 수 있는 LATR을 조립하려면 환상형 프로파일 코어를 사용해야 합니다.

구리 권선과 접촉하게 될 코어 표면은 헝겊 테이프로 감겨 있습니다. 준비된 구리선의 한쪽 끝은 커넥터 부착을 위해 남겨집니다. 그런 다음 위에 제시된 계산에서 얻은 자기 회로 자체의 권선 수를 감을 필요가 있습니다.

조립된 LATR이 여러 전압 레벨을 대상으로 한다는 사실을 고려하면 첫 번째 값에 도달하면 와이어에서 루프가 만들어지고 그 후에 전체 와이어가 사용될 때까지 회전 권선이 계속됩니다.

모든 선재를 심선에 감은 후 내열성 바니시로 코팅합니다. 이 경우 가장 최적의 바니싱 옵션은 구리선이 감겨 있는 자기 회로를 바니시가 채워진 용기에 직접 넣은 다음 잠시 동안 그대로 두는 것입니다. 선택한 바니시에 필요한 시간이 지나면 권선이 있는 코어를 바니시에서 제거하고 건조시킨 후 준비된 하우징에 넣습니다.

감긴 전선의 한쪽 끝은 네트워크에서 전원이 공급되는 단자에 연결됩니다. 이를 위해서는 공통 부하 커넥터에 연결해야 한다는 점을 잊지 마십시오. 상자 내부에서 일반 와이어로 연결하면 충분합니다.

U=230V에 해당하는 권선 루프는 두 번째 입력 단자(전원 공급 장치로 연결됨)에 연결됩니다. 다른 전압에 해당하는 나머지 모든 루프는 다음에 따라 해당 커넥터에 연결됩니다. 연결 다이어그램.

출력 U의 원활한 조절을 위해 LATR을 조립하는 경우 카본 브러시가 연결된 제어 핸들이 삽입되는 하우징에 마운트가 만들어지며 권선의 상단 회전에 닿아야 합니다.

브러시가 있는 슬라이더가 움직이는 곳에서는 바니시를 닦아내야 합니다(이 부분을 눈으로 표시할 수 있음). 이렇게 하면 전기 접촉이 보장됩니다. 이 경우 출력에는 단 하나의 단자만 있으며 이를 브러시에 연결해야 하며 전압계도 설치해야 합니다.

최종 조립 후 완성된 LATR이 얻어지며, 자체 조립.

조립된 자동 변압기의 기능 확인

조립 후 이 자동 변압기의 성능을 테스트해야 하며, 이를 위해 다음 작업 순서를 준수해야 합니다.

입력 단자에는 230/50V의 전압이 공급됩니다.
U를 도포한 후 잠시 기다려서 외부 소음, 진동, 냄새, 연기가 없는지 확인하십시오.
조절기 손잡이를 돌려서 필요한 출력값 U를 지정된 값으로 확인합니다.
잠시 작동한 후 변압기를 끄고 하우징을 열고 권선의 과열 가능성을 확인하십시오.

위의 사항이 모두 충족되고 장치의 정상적인 작동에 편차가 발견되지 않으면 LATR의도된 목적으로 사용될 수 있습니다. 따라서 유사한 실험실 자동 변압기기관 환경뿐만 아니라 일상 생활에서도 사용할 수 있어 다양한 장치 작동에 필요한 전압을 제공합니다.

LATR - 실험실 조정 가능한 자동 변압기 - 상대적으로 낮은 전력의 자동 변압기인 자동 변압기 유형 중 하나이며 단상 또는 3상 교류 네트워크에서 부하에 공급되는 교류 전압(교류)을 조절하도록 설계되었습니다.

LATR은 다른 네트워크 변압기와 마찬가지로 전기 강철 코어를 기반으로 합니다. 그러나 LATR의 토로이달 코어에는 다른 유형의 네트워크 변압기와 달리 권선(1차)이 하나만 있으며 그 중 일부는 2차 권선 역할을 할 수 있으며 2차 권선의 권선 수는 다음을 통해 신속하게 조정할 수 있습니다. 사용자, 이것이 단순 자동 변압기와 LATR의 특징입니다.

2차 권선당 회전 수를 조절하기 위해 자동 변압기 설계에는 슬라이딩 카본 브러시가 연결된 회전식 손잡이가 포함되어 있습니다. 손잡이를 돌리면 브러시가 권선을 따라 차례대로 슬라이드되면서 이렇게 조정됩니다.

실험실 자동 변압기의 보조 단자 중 하나는 슬라이딩 브러시에 직접 연결됩니다. 두 번째 보조 핀은 네트워크 입력 측에 공통입니다. 소비자는 LATR의 출력 단자에 연결되고 입력 단자는 단상 또는 3상 전기 네트워크에 연결됩니다. 단상 LATR에는 1개의 코어와 1개의 권선이 있고, 3상에는 3개의 코어가 있고 각각 1개의 권선이 있습니다.

LATR 출력의 전압은 입력보다 크거나 작을 수 있습니다. 예를 들어 단상 네트워크의 경우 조정 가능한 범위는 0 ~ 250V이고 3상 네트워크의 경우 0 ~ 450V입니다. 볼트. LATR의 효율이 높을수록 출력 전압이 입력 전압에 가까울수록 99%에 도달할 수 있다는 점은 주목할 만합니다. 출력 전압 형태 - .

LATR의 전면 패널에는 과부하를 신속하게 모니터링하고 출력 전압을 보다 정확하게 설정할 수 있는 보조 회로 전압계가 있습니다. LATR 하우징에는 자기 코어 및 권선의 자연 공기 냉각이 발생하는 환기 구멍이 있습니다.

실험실 자동 변압기는 연구 목적, AC 장비 테스트 및 현재 필요한 공칭 값보다 낮은 경우 네트워크 전압의 수동 안정화를 위해 실험실에서 사용됩니다.

물론 네트워크의 전압이 지속적으로 변동하면 자동 변압기가 사용자를 저장하지 않으며 본격적인 안정 장치가 필요합니다. 다른 경우에는 LATR이 현재 작업에 대한 전압을 미세 조정하는 데 필요한 것입니다. 이러한 작업에는 산업용 장비 설정, 매우 민감한 장비 테스트, 무선 전자 장치 설정, 저전압 장비 전원 공급, 배터리 충전 등이 포함될 수 있습니다.

LATR에는 1차 회로와 2차 회로에 공통인 권선이 하나만 있으므로 2차 권선의 전류는 1차 회로와 2차 회로에 공통입니다. 이러한 관점에서 보면 2차 권선 전류와 공통 권선의 1차 전류가 반대 방향으로 향하므로 총 전류는 전류 I1과 I2의 차이, 즉 I2 – I1 = I12와 같습니다. 공통 턴의 전류입니다. 따라서 2차 전압의 값이 입력 전압에 가까울수록 2권선 변압기를 제작하는 경우보다 작은 단면적의 와이어로 공통 권선을 감을 수 있음이 밝혀졌습니다.

LATR의 설계 기능으로 인해 "처리량 전력"과 "설계 전력"의 개념을 분리해야 합니다. 설계 전력은 기존의 2권선 변압기와 같이 코어를 통한 전자기 유도에 의해 1차 권선에서 2차 회로로 전달되는 전력이며, 처리 전력은 처리 전력과 다음을 통해서만 전달되는 전력의 합입니다. 즉, 코어에 자기 구성 요소 유도가 참여하지 않는 전기 구성 요소입니다.

계산된 전력 외에도 U2*I1과 동일한 순수 전력도 2차 회로로 전달되는 것으로 나타났습니다. 이것이 바로 자동 변압기가 기존 2권선 변압기에 비해 동일한 전력을 전송하기 위해 더 작은 자기 코어가 필요한 이유입니다. 이것이 자동 변압기의 효율이 더 높은 이유입니다. 또한 와이어에 필요한 구리도 적습니다.

따라서 작은 변환 비율로 LATR은 최대 99.8%의 효율성, 더 작은 자기 코어 크기, 더 낮은 재료 소비 등의 장점을 자랑할 수 있습니다. 그리고 이 모든 것은 기본 회로와 보조 회로 사이에 전기적 연결이 있기 때문입니다. 반면에 회로 사이에 없으면 LATR의 출력 단자는 물론 단자 중 하나에서도 위상 전류가 발생할 위험이 있으므로 실험실 자동 변압기를 사용할 때는 매우 조심해야 합니다.

많은 사람들은 전기 시장의 품질이 낮은 규제 기관이 너무 많아 실험실 자동 변압기(LATR)를 직접 만들려고 합니다. 산업용 유형을 사용할 수도 있지만 이러한 샘플은 너무 크고 비용이 많이 듭니다. 이 때문에 집에서는 사용하기가 어렵습니다.

전자 LATR이란 무엇입니까?

전압을 원활하게 변경하려면 자동 변압기가 필요합니다. 현재 주파수 50-60Hz다양한 전기 작업 중. 또한 가정용 또는 건물 전기 장비의 교류 전압을 줄이거나 높여야 할 때에도 자주 사용됩니다.

변압기는 유도적으로 연결된 여러 권선이 장착된 전기 장비입니다. 전압이나 전류 레벨에 따라 전기 에너지를 변환하는 데 사용됩니다.

그런데 전자 LATR은 50년 전부터 널리 사용되기 시작했습니다. 이전에는 장치에 전류 수집 접점이 장착되었습니다. 그것은 2차 권선에 위치해 있었습니다. 이를 통해 출력전압을 원활하게 조절할 수 있게 되었습니다.

언제 연결하셨나요? 다양한 실험실 장비, 전압을 빠르게 변경하는 옵션이 있었습니다. 예를 들어 원하는 경우 납땜 인두의 가열 정도를 변경하고 전기 모터의 속도, 조명 밝기 등을 조정할 수 있습니다.

현재 LATR에는 다양한 수정 사항이 있습니다. 일반적으로 한 값의 교류 전압을 다른 값으로 변환하는 변압기입니다. 이러한 장치는 전압 안정기 역할을 합니다. 주요 차이점은 장비 출력의 전압을 조정하는 기능입니다.

자동 변압기에는 다양한 유형이 있습니다.

단상;
삼상.

마지막 유형은 단일 구조에 설치된 3개의 단상 LATR입니다. 그러나 소유자가 되고 싶은 사람은 거의 없습니다. 삼상 및 단상 단권 변압기가 모두 장착되어 있습니다. 전압계 및 조정 규모.

LATR의 적용 범위

자동 변압기는 다음과 같은 다양한 활동 분야에서 사용됩니다.

야금 생산;
유용;
화학 및 석유 산업;
장비 생산.

또한 가전제품 제조, 실험실 전기 장비 연구, 장비 설정 및 테스트, 텔레비전 수신기 제작 등의 작업에도 필요합니다.

또한 LATR은 종종 교육기관에서 사용화학 및 물리학 수업에서 실험을 수행합니다. 일부 전압 안정 장치에서도 찾을 수 있습니다. 기록계 및 공작기계의 추가 장비로도 사용됩니다. 거의 모든 실험실 연구에서 LATR은 단순한 설계와 작동이 쉽기 때문에 변압기로 사용됩니다.

불안정한 네트워크에서만 사용되며 2~5%의 다양한 오차로 출력에서 220V의 전압을 생성하는 안정기와 달리 자동 변압기는 정확한 지정된 전압을 생성합니다.

기후 매개변수에 따라 이러한 장치의 사용은 고도 2000m에서 허용되지만 부하 전류는 500m 상승할 때마다 2.5%씩 감소해야 합니다.

자동 변압기의 주요 단점과 장점

LATR의 가장 큰 장점은 더 높은 효율성, 힘의 일부만 변형되기 때문입니다. 이는 입력 전압과 출력 전압이 약간 다른 경우 특히 중요합니다.

단점은 권선 사이에 전기 절연이 없다는 것입니다. 산업용 전기 네트워크에서는 중성선이 접지되어 있으므로 이 요소는 특별한 역할을 하지 않으며, 코어 권선에 사용되는 구리와 강철의 양이 적어 결과적으로 무게와 크기가 줄어듭니다. 결과적으로 많은 비용을 절약할 수 있습니다.

첫 번째 옵션은 전압 변환기입니다.

초보 전기 기술자라면 먼저 0-220V의 전압 장치로 조절되는 간단한 LATR 모델을 만드는 것이 좋습니다. 이 계획에 따르면 자동 변압기는 전력 - 25-500W.

조정기 전력을 1.5kW로 높이려면 사이리스터 VD 1과 2를 라디에이터에 배치해야 합니다. 이들은 부하 R 1에 병렬로 연결됩니다. 이 사이리스터는 반대 방향으로 전류를 전달합니다. 장치가 네트워크에 연결되면 닫히고 커패시터 C 1과 2는 저항 R 5에서 충전되기 시작합니다. 필요한 경우 부하 중에 전압 값도 변경됩니다. 또한 이 가변 저항은 커패시터와 함께 위상 편이 회로를 형성합니다.

이 기술 솔루션을 사용하면 가능합니다. 한 번에 두 개의 반주기를 사용교류. 결과적으로 절반이 아닌 전체 전력이 부하에 적용됩니다.

회로의 유일한 단점은 사이리스터의 특정 작동으로 인해 부하 중 교류 전압의 모양이 정현파가 아니라는 것입니다. 이 모든 것이 네트워크 간섭으로 이어집니다. 회로의 문제를 해결하려면 부하와 직렬로 필터를 구축하는 것으로 충분합니다. 깨진 TV에서 꺼낼 수 있습니다.

두 번째 옵션은 변압기가 있는 전압 조정기입니다.

네트워크에 간섭을 일으키지 않고 정현파 전압을 생성하는 이 장치는 이전 장치보다 조립이 더 어렵습니다. LATR, 그 회로는 양극성 VT 1, 원칙적으로 직접 할 수도 있습니다. 또한, 트랜지스터는 장치에서 조절 요소 역할을 합니다. 그 힘은 부하에 따라 다릅니다. 가변 저항처럼 작동합니다. 이 모델을 사용하면 무효 부하뿐만 아니라 활성 부하에서도 작동 전압을 변경할 수 있습니다.

그러나 제시된 자동 변압기 회로도 이상적이지 않습니다. 단점은 작동하는 제어 트랜지스터가 많은 열을 발생시킨다는 것입니다. 단점을 제거하려면 최소 250cm² 면적의 강력한 방열판이 필요합니다.

이 경우 변압기 T1이 사용되며 2차 전압은 약 6-10V이어야 합니다. 전력 약 12-15W. 다이오드 브리지 VD 6은 전류를 정류하고, 이 전류는 VD 5 및 VD 2를 통해 반주기 동안 트랜지스터 VT 1로 전달됩니다. 트랜지스터의 베이스 전류는 가변 저항 R 1에 의해 조절되어 특성이 변경됩니다. 부하 전류.

전압계 PV 1은 자동 변압기 출력의 전압 레벨을 모니터링하는 데 사용됩니다. 250-300V의 전압을 계산하는 데 사용됩니다. 부하를 늘려야 할 경우 다이오드 VD 5-VD 2 및 트랜지스터 VD 1을 더 강력한 것으로 교체하는 것이 좋습니다. 당연히 라디에이터 영역도 확장됩니다.

보시다시피, LATR을 직접 조립하려면 이 분야에 대한 약간의 지식만 있고 필요한 모든 자료를 구입하면 됩니다.

여러 개의 권선이 있는 기존 변압기 외에도 코일이 하나만 있는 자동 변압기가 있습니다. 필요한 경우 자동 변압기를 직접 조립할 수 있습니다.

자동 변압기 작동의 기본 원리는 기존 장치와 유사합니다.

1차 권선을 통해 흐르는 전류는 자기 회로에 자기장과 자속을 생성합니다.
이 필드의 크기는 현재 강도와 회전 수에 따라 달라집니다.
자속의 변화는 2차 권선에 EMF를 유도합니다.
유도된 EMF의 크기는 2차 권선의 권선 수에 따라 달라집니다.

자동 변압기의 특징은 1차 권선 권선의 일부도 2차라는 것입니다. 1차 권선과 2차 권선의 EMF가 반대 방향으로 향하기 때문에 코일 I1²의 공통 부분에 흐르는 전류는 I1과 I²의 차이와 같습니다. 입력 및 출력 전압이 동일하거나 Ktr=1인 경우 I²는 코일의 유도 리액턴스에 의해 결정됩니다.

주요 장점과 단점

설계 기능으로 인해 자동 변압기는 기존 장치에 비해 장점과 단점이 있습니다.

Ktr0.5-2에서 나타나는 자동 변압기의 장점:

무게와 크기가 적습니다.
권선 및 자기 코어의 손실 감소와 관련된 더 높은 효율성.

장점 외에도 이러한 장치에는 단점이 있습니다.

단락 전류가 증가했습니다. 이는 부하 전류가 자기 회로의 포화가 아니라 2차 권선의 여러 권선 저항에 의해 제한된다는 사실 때문입니다.
1차 권선과 2차 권선 사이의 전기적 연결. 이로 인해 이러한 장치를 분리 장치로 사용하거나 전기 규정에 따라 저전압이 필요한 위험한 조건에서 저전압 장치에 전원을 공급하는 것이 불가능합니다.

자동 변압기 전력

모든 전기 장치의 전력은 전류와 전압의 곱인 P=I*A와 같습니다. 기존 변압기에서는 효율을 고려하면 부하 전력과 동일합니다.

자동 변압기의 전력은 약간 다르게 계산됩니다. 전압을 높이는 장치에서는 부품 P1²=I1²*U1²의 1차 권선 전력과 승압 권선 P²=I²*U⅔ 전력으로 구성됩니다. 1차 코일에 흐르는 전류가 부하 전류보다 작기 때문에 단권 변압기의 전력은 부하 전력보다 작습니다. 실제로 장치의 전력은 1차 전압과 2차 전압의 차이와 2차 권선 전류 P=(U1-U²)*I²에 의해 결정됩니다.

이는 출력 전압의 작은(10-20%) 편차에서 특히 두드러집니다. 강압 자동 변압기도 비슷한 방식으로 계산됩니다.

정보! 이는 자기 코어의 단면적과 권선의 직경을 줄이는 것을 가능하게 합니다. 이와 관련하여 자동 변압기는 기존 장치보다 가볍고 저렴합니다.

LATR 란 무엇입니까?

기존 변압기를 대체하는 전력 장치 외에도 학교, 연구소 및 실험실에서는 LATR(실험실 자동 변압기)을 사용합니다. 이 장치는 장치 출력의 전압을 원활하게 변경하는 데 사용됩니다. 가장 일반적인 디자인은 토로이달 자기 회로에 코일을 감은 것입니다. 한쪽에서는 와이어의 바니시가 제거되고 흑연 롤러가 회전 메커니즘을 사용하여 와이어를 따라 이동합니다.

코일의 끝단에 공급전압이 공급되고, 끝단 중 하나와 흑연 롤러에서 2차 전압이 제거된다. 따라서 LATR은 일부 수정의 경우 250V 이상으로 주전원 전압 이상으로 전압을 높일 수 없습니다.

릴 투 릴 외에도 전자 LATR이 있습니다. 실제로 이것은 자동 변압기가 아니라 전압 조정기입니다. 이러한 장치에는 다양한 유형이 있습니다.

사이리스터 레귤레이터. 이러한 장치에는 사이리스터와 다이오드 브리지 또는 트라이악이 전력 요소로 설치됩니다. 단점은 정현파 출력 전압이 없다는 것입니다. 이 유형의 가장 유명한 장치는 조명 램프 조광기입니다.
트랜지스터 레귤레이터. 사이리스터보다 비싸며 라디에이터에 트랜지스터를 설치해야 합니다. 정현파 출력 전압을 제공합니다.
PWM 컨트롤러.

조언! 주전원 전압보다 높은 전압을 얻기 위해 LATR은 승압 변압기의 2차 권선에 연결됩니다.

적용 범위

단권변압기의 특징을 통해 일상생활은 물론 다양한 산업 분야에서 사용할 수 있습니다.

야금 생산

야금 분야의 규제된 자동 변압기는 압연기 및 변전소의 보호 장비를 점검하고 조정하는 데 사용됩니다.

유용

자동 안정 장치가 출현하기 전에는 이러한 장치가 텔레비전 및 기타 장비의 정상적인 작동을 보장하는 데 사용되었습니다. 그들은 많은 수의 탭과 스위치가 있는 권선으로 구성되었습니다. 그는 코일의 출력을 전환하고 전압계를 사용하여 출력 전압을 제어했습니다.

현재 자동 변압기는 계전기 전압 안정기에 사용됩니다.

참조! 3상 안정기에는 3개의 단상 단권변압기가 설치되어 있으며 각 상마다 개별적으로 조정이 이루어집니다.

화학 및 석유 산업

화학 및 석유 산업에서 이러한 장치는 화학 반응을 안정화하고 조절하는 데 사용됩니다.

장비 생산

기계 공학에서 이러한 장치는 공작 기계의 전기 모터를 시작하고 추가 드라이브의 회전 속도를 제어하는 데 사용됩니다.

교육 기관

학교, 기술 학교 및 연구소에서 LATR은 실험실 작업을 수행하고 전기 공학 법칙 및 전기 분해 실험을 시연하는 데 사용됩니다.

직접 LATR 만들기

판매되는 기성 장치는 충분하지만 필요한 경우 직접 만들 수 있습니다. O자형 또는 W자형 자기 회로의 변압기를 기본으로 사용하는 것이 좋습니다. 토로이달 철에 LATR을 만드는 것은 되감기 작업으로 귀결되며 코일을 감을 때 매우 세심한 주의가 필요합니다.

재료 준비

조정 가능한 자동 변압기를 만들려면 다음이 필요합니다.

자기 코어. 단면적에 따라 자동 변압기의 전력이 결정됩니다.
권선. 단면적은 장치의 전력 및 전류 소비에 따라 다릅니다.
내열성 바니시. 전선을 감은 후 코일을 함침하는데 필요합니다. 유성 페인트로 교체하는 것이 허용됩니다.
천 절연 테이프 또는 키퍼 테이프 및 부하와 전원을 연결하기 위한 고정 커넥터가 있는 하우징. 하우징에 디지털 또는 아날로그 전압계를 배치하는 것이 좋습니다.
다중 위치 스위치. 허용 전류는 장치의 전류와 일치해야 합니다. 필요한 경우 스타터를 사용하여 자동 변압기 단자를 전환할 수 있습니다.

와이어 계산

코일 감기를 시작하기 전에 와이어의 단면적과 필요한 회전수/볼트 수(n/v)를 결정해야 합니다. 이 계산은 온라인 계산기를 사용하거나 특수 테이블을 사용하여 자기 코어의 단면을 기반으로 수행됩니다.

작동하는 변압기를 사용하여 장치를 제조하는 경우 사용 가능한 권선에서 다음 매개변수가 결정됩니다.

변압기를 220V 네트워크에 연결하십시오.
전압계를 사용하여 출력 전압 V를 측정합니다.
장치를 끄십시오.

자기 회로를 분해하십시오.
2차 권선을 풀어서 회전 수 N을 계산합니다.
n/v=N/V 공식을 사용하여 코일 계산을 위한 주요 매개변수인 회전수/볼트 수를 계산합니다.
1차 권선 와이어의 단면적을 측정합니다.

조언! 1차 권선에 바니시를 함침시키지 않고 절연체를 파손하지 않고 풀면 자동 변압기 코일을 감는 데 사용할 수 있습니다.

계획

작업을 시작하기 전에 권선 수와 각 단자의 전압을 나타내는 권선 다이어그램이 작성됩니다. 기존 변압기와 달리 단권 변압기에는 권선이 하나만 있으며, 이는 자기 회로를 상징하는 선의 한쪽에 표시됩니다.

회전수를 계산하려면 핀 수를 결정해야 합니다. 다중 위치 스위치의 위치 수에 따라 다릅니다. 탭 중 하나가 네트워크 핀과 일치할 수 있습니다.

각 스위치 위치의 전압 V를 결정하고 다이어그램에 표시합니다.
N=(n/v)*(V²-V³) 공식을 사용하여 탭 사이에 필요한 회전 수를 계산합니다. 여기서 V1, V², V3 등입니다. - 후속 단자의 전압
각 탭 사이의 회전 수를 다이어그램에 표시하십시오.

조언! 승압 자동 변압기를 만들어야 하는 경우 필요한 회전 수가 1차 권선에 추가됩니다. 이를 위해 2차 권선에서 제거된 와이어를 사용할 수 있습니다.

코일 권선

모든 계산이 완료되면 코일이 감겨집니다. 완성되거나 특수 제작된 프레임에서 수동으로 또는 와인딩 머신을 사용하여 수행됩니다.

섹션에 필요한 회전 수가 감겨 있습니다.
가지가 만들어집니다-권선에서 부러지지 않고 길이 5-20cm의 고리가 만들어져 묶음으로 꼬여 있습니다.
탭을 만든 후 코일 권선이 계속됩니다.
권취가 완료될 때까지 1~3단계를 반복한다.
완성된 와인딩은 키퍼 테이프로 고정되고 바니시나 페인트로 코팅됩니다.

빌드 프로세스

권선이 완료되고 바니시가 건조되면 자동 변압기가 조립됩니다.

자기 회로가 조립됩니다.
조립된 장치는 하우징에 설치됩니다.
다중 위치 스위치와 전압계가 연결됩니다.
조립된 자동 변압기가 단자에 연결됩니다.

시험

조립 후 장치의 기능을 확인해야 합니다.

장치의 1차 권선이 네트워크에 연결되어 있습니다.
각 스위치 위치에서 전압을 측정하고 데이터를 계산된 데이터와 비교합니다.
20분 후 변압기를 끄고 가열 여부를 확인합니다. 가열이 없으면 부하 상태에서 반복 테스트가 수행됩니다.

자동 변압기에서 변압기를 만드는 방법

기존 변압기에서 LATR을 제조하는 것 외에도 LATR에서 변압기를 제조하는 역작업도 가능합니다. 이러한 장치는 W자형 자기 코어에 비해 토로이드 코어의 더 나은 특성으로 인해 더 높은 효율을 갖습니다.

이러한 수정의 경우 2차 권선을 감는 것으로 충분합니다.

220V 단자 사이의 회전 수를 세십시오.
회전 수/볼트 수 결정

전자 자동 변압기

보다 현대적인 조정 방법은 전자 장치를 사용하는 것입니다. 그들 중 누구라도 자신의 손으로 만들 수 있습니다.

이러한 장치의 가장 간단한 회로는 사이리스터의 양극과 제어 전극 사이에 연결된 가변 저항입니다. 이를 통해 맥동 DC 전압을 수신하고 이를 0~110V 범위에서 제어할 수 있습니다.

교류 전압 0-220V를 조절하기 위해 역병렬 연결 회로가 사용되며 제어 전극 사이에 저항이 연결됩니다.

두 개의 사이리스터 대신 트라이악을 사용하고 백열등용 조광기를 제어 회로로 사용하는 것이 좋습니다.

트랜지스터 제어

트랜지스터 레귤레이터를 사용할 때 최고의 품질 조정이 가능합니다. 이는 출력 전압의 원활한 변화와 올바른 형태를 제공합니다.

이 회로의 단점은 출력 트랜지스터가 가열된다는 것입니다. 이를 줄이고 효율성을 높이려면 레귤레이터를 자동 변압기의 출력 단자에 연결하는 것이 좋습니다. 권선을 전환하여 대략적인 조정을 수행하고 트랜지스터를 사용하여 부드러운 조정을 수행합니다.

가장 현대적인 방법은 PWM 컨트롤러(펄스 폭 변조)를 사용하는 것입니다. 전계 효과 또는 IGBT(절연 게이트 양극 트랜지스터)가 전력 요소로 사용됩니다.

권선 사이에 전기적 연결이 있는 변압기를 실험실 자동 변압기(LATR)라고 합니다. 부하 회로 전압은 2차 회로 권선에 정비례합니다. 설계에 따라 적절한 단자에 연결하거나 수동 조정기를 회전시켜 원하는 출력 전압을 얻습니다(그림 1). 이 기사에서는 집에서 LATR을 만드는 방법을 설명합니다.

재료 준비

LATR을 조립하려면 다음 재료와 장치가 필요합니다.

구리 권선;
토로이드 또는 로드 자기 회로. 전문점에서 구입하거나 손상된 장비에서 제거할 수 있습니다.
내열성 바니시;
걸레 테이프;
부하와 전원을 연결하기 위한 고정 커넥터가 있는 하우징.

가변 변환 비율이 있는 실험실 LATR의 경우 추가로 다음이 필요할 수 있습니다.

디지털 또는 아날로그 전압계.
손잡이와 카본 브러시가 달린 슬라이더를 포함한 회전 메커니즘. 전압을 조절하게 됩니다.

와이어 계산

다음과 같은 이유로 대규모 변환에는 자동 변압기를 사용하지 않는 것이 좋습니다.

단락에 가까운 전류를 받을 위험이 높습니다. 이는 특수 전자 회로나 추가 저항으로 보상됩니다. 부하가 적은 경우에는 전자 LATR을 사용하는 것이 더 유리합니다.
변압기에 비해 장점이 사라졌습니다. 고효율, 도체 및 강철 절약, 작은 크기 및 무게, 비용.

우리는 LATR이 어느 한도 내에서 작동할지 결정하고 있습니다. 네트워크 공급으로 220V를 선택합니다. 2차 전압으로 127, 180V 및 250V를 선택합니다. 이 기사의 예를 사용하여 자신의 값을 선택하고 비슷한 계산을 할 수 있습니다.

권선은 더 큰 전류를 기준으로 계산됩니다. 가장 높은 전류는 220V를 127V로 변환할 때 발생합니다. 이 경우 자동 변압기는 강압 변압기이며 회로 1이 이에 적합합니다. 제공된 회로를 기반으로 통과하는 최대 전류 I를 계산합니다. 두 회로의 권선:

I = I2 – I1 = P / U2 – P / U1 = 300 / 127 – 300 / 220 = 1A

여기서 I, I2, I3은 회로 A의 해당 섹션의 전류입니다.
P – 전력, W;
U1, U2 - 1차 및 2차 회로 전압, V

와이어 직경은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

d = 0.8 * √I = 1mm.

표 1에서 와이어 유형과 단면을 선택합니다. 계산된 전류와 변압기의 평균 전류 밀도(2A/mm²)를 고려하여 선택합니다.

LATR 변환 계수 n은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

n = U1 / U2 = 220 / 127 = 1.73

추가 계산을 위해 설계 전력 Pр를 계산합니다.

Pр = P * k * (1 – 1/n) = 300 * 1.2 * (1 – 1/1.73) = 151.92W

여기서 k는 자동 변압기의 효율을 고려한 계수입니다.

1V 당 회전 수를 결정하려면 코어 S의 단면적을 계산하고 자기 회로 유형을 결정해야합니다.

S = √ Pр = √ 151.92 = 12.325cm²

W0 = m / S = 35 / 12.325 = 2.839

여기서 W0는 1V당 회전 수입니다.
m – 로드의 경우 50, 토로이달 자기 코어의 경우 35입니다.

강철의 품질이 매우 높지 않은 경우 W0 값을 20-30% 높이는 것이 좋습니다. 또한 권선을 계산할 때 전압 강하를 방지하려면 권선 수를 5~10% 늘려야 합니다. 선택한 전압 127, 180, 220 및 250V에 대한 회전 수를 계산합니다.

w = W0 * 유

우리는 360, 511, 624 및 710 턴을 얻습니다.

와이어의 길이를 계산하려면 자기 회로를 한 바퀴 감고 길이를 측정합니다. 그런 다음 최대 회전 수를 곱하고 각 터미널에 대해 터미널에 25-30cm를 추가합니다.

빌드 프로세스

조정 가능한 LATR을 조립하기 위해 환상형 자기 코어를 선택합니다(그림 2). 권선이 적용되는 장소를 헝겊 테이프로 단열합니다. 첫 번째 전원 단자의 전선을 꺼냅니다. 우리는 모든 후속 전선을 끊지 않고 꺼냅니다. 자기 코어의 첫 번째 회전을 고정하고 계산된 양을 감기 시작합니다. 선택한 전압 중 하나에 해당하는 회전에 도달하면 루프를 제거하고 와이어를 계속 감습니다. 그림 3은 나무 틀에 권취하는 과정을 보여줍니다.

권선을 적용한 후 LATR을 바니시합니다. 선택한 바니시로 용기를 채우고 자동 변압기를 담그십시오. 오랫동안 말리십시오.

건조 후 자동 변압기를 하우징에 놓습니다. 첫 번째 출력 와이어를 전원 커넥터에 연결합니다. 이 커넥터는 공통 부하 단자에 전기적으로 연결되어야 하므로 일종의 도체를 사용하여 함께 연결합니다. 220V용 루프 출력을 두 번째 전원 단자에 연결합니다. 나머지 전선을 보조 회로의 해당 단자에 연결합니다. “다이어그램” 2는 와이어 터미널을 보여줍니다.

변압비가 가변적인 실험실 자동 변압기의 경우 하우징을 추가하고 조절기 핸들용 마운트를 만듭니다. 카본 브러시가 달린 슬라이더를 핸들에 부착합니다. 브러시는 와인딩 상단에 단단히 닿아야 합니다. 브러시가 움직일 영역을 표시하고 이곳에서 단열재를 제거합니다. 이렇게 하면 브러시가 2차 권선과 직접적인 전기 접촉을 갖게 됩니다. 공통 단자 외에 2차 전압 단자를 카본 브러시에 연결된 단자로 교체합니다(그림 3). 연결할 때 전압계를 고정하십시오.

작성된 글을 따라하시면 LATR을 직접 손으로 쉽게 만들어 보실 수 있습니다.