ЛАТР — это… Что такое ЛАТР?

Схема автотрансформатора

Автотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет. Зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Лабораторный автотрансформатор регулируемый (ЛАТР), в отличие от простого автотрансформатора имеет подвижный токосъёмный контакт к обмотке, что позволяет плавно изменять число витков, включенных во вторичную цепь, и, следовательно, выходное напряжение, практически от нуля до максимального значения для данной модели ЛАТРа. Применяются ЛАТРы для питания лабораторных установок, для стабилизации напряжения в электросети и других нужд.

При стабилизации напряжения особенно выгодно проявляются свойства автотрансформатора. В этом случае к питающему напряжению необходимо бывает добавить (или наоборот — убрать) совсем небольшую добавку в несколько вольт или десятков вольт. В результате через магнитопровод автотрансформатора передаётся мощность только этой вольтодобавки. А это — величина, на порядок меньшая, чем питающее напряжение.

Лабораторный автотрансформатор — ЛАТР — прибор почти незаменимый при наладке и испытаниях радиотехнических устройств , зарядке аккумуляторных батарей ( в этом случае нужен ещё выпрямитель ) — проведении лабораторных работ…

Однако ЛАТР обладает одним неприятным свойством: как и всякий автотрансформатор, он не обеспечивает электрическую развязку высоковольтной (сетевой) и низковольтной (или выходной) стороны. Иными словами — на выходе ЛАТРа может быть (обычно присутствует) сетевая фаза. Это может привести к поражению персонала электрическим током. Для предотвращения этого по нынедействующим правилам техники безопасности для лабораторных работ следует применять безопасный регулируемый источник переменного тока, представляющий из себя комбинацию автотрансформатора ЛАТР и отсекающего трансформатора, обеспечивающего электрическую развязку с осветительной (питающей) сетью. Трансформатор электрической развязки может быть как понижающий — так и с коэффициентом трансформации 1 : 1 (один к одному).

Схема «безопасного» автотрансформатора

Wikimedia Foundation. 2010.

ЛАТР Википедия

Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет, зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Распространены аббревиатуры:

ЛАТР — Лабораторный АвтоТрансформатор Регулируемый.

РНО — Регулятор Напряжения Однофазный.

РНТ — Регулятор Напряжения Трёхфазный.

Принцип работы автотрансформатора

Предположим, что источник электрической энергии (сеть переменного тока) подключен к виткам ω1{\displaystyle \omega _{1}} обмотки автотрансформатора, а потребитель — к некоторой части этой обмотки ω2{\displaystyle \omega _{2}}.

При прохождении переменного тока по обмотке автотрансформатора возникает переменный магнитный поток, индуцирующий в этой обмотке электродвижущую силу, величина которой прямо пропорциональна числу витков обмотки.

Следовательно, если во всей обмотке автотрансформатора, имеющей число витков ω1{\displaystyle \omega _{1}}, индуцируется электродвижущая сила E1{\displaystyle E_{1}}, то в части этой обмотки, имеющей число витков ω2{\displaystyle \omega _{2}}, индуцируется электродвижущая сила E2{\displaystyle E_{2}}. Соотношение величин этих ЭДС выглядит так: E1E2=ω1ω2=k{\displaystyle {{E_{1}} \over {E_{2}}}={{\omega _{1}} \over {\omega _{2}}}=k}, где k{\displaystyle k} — коэффициент трансформации.

Так как падение напряжения в активном сопротивлении обмотки автотрансформатора относительно мало, то им практически можно пренебречь и считать справедливыми равенства U1=E1{\displaystyle U_{1}=E_{1}} и U2=E2{\displaystyle U_{2}=E_{2}},

где U1{\displaystyle U_{1}} — напряжение источника электрической энергии, поданное на всю обмотку автотрансформатора, имеющую число витков ω1{\displaystyle \omega _{1}};

U2{\displaystyle U_{2}} — напряжение, подаваемое к потребителю электрической энергии, снимаемое с той части обмотки автотрансформатора, которая обладает количеством витков ω2{\displaystyle \omega _{2}}.

Следовательно, U1U2=ω1ω2=k{\displaystyle {{U_{1}} \over {U_{2}}}={{\omega _{1}} \over {\omega _{2}}}=k}.

Напряжение U1{\displaystyle U_{1}}, приложенное со стороны источника электрической энергии ко всем виткам ω1{\displaystyle \omega _{1}} обмотки автотрансформатора, во столько раз больше напряжения U2{\displaystyle U_{2}}, снимаемого с части обмотки, обладающей числом витков ω2{\displaystyle \omega _{2}}, во сколько раз число витков ω1{\displaystyle \omega _{1}} больше числа витков ω2{\displaystyle \omega _{2}}.

Если к автотрансформатору подключен потребитель электрической энергии, то под влиянием напряжения U2{\displaystyle U_{2}} в нём возникает электрический ток, действующее значение которого обозначим как I2{\displaystyle I_{2}}.

Соответственно в первичной цепи автотрансформатора будет ток, действующее значение которого обозначим как I1{\displaystyle I_{1}}.

Однако ток в верхней части обмотки автотрансформатора, имеющей число витков (ω1−ω2){\displaystyle ({\omega _{1}}-{\omega _{2}})} будет отличаться от тока в нижней её части, имеющей количество витков ω2{\displaystyle \omega _{2}}. Это объясняется тем, что в верхней части обмотки протекает только ток I1{\displaystyle I_{1}}, а в нижней части — некоторый результирующий ток, представляющий собой разность токов I1{\displaystyle I_{1}} и I2{\displaystyle I_{2}}. Дело в том, что согласно

Сами токи I1{\displaystyle I_{1}} и I2{\displaystyle I_{2}}, как и в обычном трансформаторе, связаны соотношением I1I2=ω2ω1=1k{\displaystyle {{I_{1}} \over {I_{2}}}={{\omega _{2}} \over {\omega _{1}}}={1 \over k}}

или I2=ω1ω2×I1{\displaystyle I_{2}={{\omega _{1}} \over {\omega _{2}}}\times I_{1}}.

Так как в понижающем трансформаторе ω1>ω2{\displaystyle {\omega _{1}}>{\omega _{2}}}, то I2>I1{\displaystyle {I_{2}}>{I_{1}}} и результирующий ток в нижней обмотке автотрансформатора равен I2−I1{\displaystyle {I_{2}}-{I_{1}}}.

Следовательно, в той части обмотки автотрансформатора, с которой подаётся напряжение на потребитель, ток значительно меньше тока в потребителе, то есть I2−I1≪I2{\displaystyle {I_{2}}-{I_{1}}\ll {I_{2}}}.

Это позволяет значительно снизить расход энергии в обмотке автотрансформатора на нагрев её проволоки (См. Закон Джоуля — Ленца) и применить провод меньшего сечения, то есть снизить расход цветного металла, уменьшить вес и габариты автотрансформатора.

Если автотрансформатор повышающий, то напряжение со стороны источника электрической энергии подводится к части витков обмотки трансформатора ω1{\displaystyle \omega _{1}}, а на потребитель подводится напряжение со всех его витков ω2{\displaystyle \omega _{2}}.

Применение автотрансформаторов

Автотрансформатор с регулированием напряжения. Защитный кожух снят. Сзади видна снятая верхняя панель со шкалой, деления показывают, какое напряжение будет подаваться потребителю.

Автотрансформаторы применяются в телефонных аппаратах, радиотехнических устройствах, для питания выпрямителей и т. д. Достаточно широкое применение автотрансформаторы получили в СССР: для ручной стабилизации питающего напряжения ламповый телевизор подключался к сети через ЛАТР и перед включением самого телевизора производилась ручная регулировка напряжения до номинального значения. Причиной этому было то, что в электросетях зачастую регулярно наблюдалось повышенное или пониженное напряжение, что могло повредить дорогостоящий телевизионный приёмник и даже привести к возгоранию.

В дальнейшем для этой задачи более эффективно применялись автоматические феррорезонансные стабилизаторы. В последующих моделях телевизоров (УПИМЦТ и тп), вместо пожароопасного силового трансформатора стал применяться импульсный блок питания, что сделало использование внешних стабилизаторов напряжения излишним.

Электрификация железных дорог по системе 2×25 кВ

В СССР (и на постсоветском пространстве) часть железных дорог электрифицирована на переменном токе 25 киловольт, частотой 50 Герц. С тяговой подстанции в контактный провод подаётся высокое напряжение^[2], обратным проводом служит рельс. Однако, на малонаселённых территориях нет возможности часто располагать тяговые подстанции (к тому же трудно найти квалифицированный персонал для их обслуживания, а также создать для людей должные жилищно-бытовые условия).

Для малонаселённых территорий разработана система электрификации 2×25 кВ (два по двадцать пять киловольт).

На опорах контактной сети (сбоку от железнодорожного полотна и контактного провода) натянут специальный питающий провод, в который подаётся напряжение 50 тыс. вольт от тяговой подстанции. На железнодорожных станциях (или на перегонах) установлены малообслуживаемые понижающие автотрансформаторы, вывод обмотки ω1{\displaystyle \omega _{1}} подключён к питающему проводу, а вывод обмотки ω2{\displaystyle \omega _{2}} — к контактному проводу. Общим (обратным) проводом является рельс. На контактный провод подаётся половинное напряжение от 50 кВ, то есть 25 кВ^[3].

Данная система позволяет реже строить тяговые подстанции, а также уменьшаются тепловые потери. Электровозы и электропоезда переменного тока в переделке не нуждаются.

См. также

Примечания

1. ↑ Большая советская энциклопедия: [в 51 т.] / гл. ред. С. И. Вавилов. — 2-е. — М.: Советская энциклопедия, 1949—1958. — Т. 1. — С. 284.
2. ↑ Как правило, подаётся несколько выше 25 киловольт, обычно 27—27,5; с учётом потерь.
3. ↑ Как правило, подаётся несколько выше 50 киловольт, обычно 55; с учётом потерь, чтобы на контактном проводе было 27,5 кВ.

Литература

Ссылки

ЛАТР Википедия

А́втотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую и имеют за счёт этого не только магнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум «3»), подключаясь к которым, можно получать разные электрические напряжения^[1].

Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет, зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Распространены аббревиатуры:

ЛАТР — Лабораторный АвтоТрансформатор Регулируемый.

РНО — Регулятор Напряжения Однофазный.

РНТ — Регулятор Напряжения Трёхфазный.

Принцип работы автотрансформатора[ | ]

Предположим, что источник электрической энергии (сеть переменного тока) подключен к виткам ω1{\displaystyle \omega _{1}}

ЛАТР — Лабораторный автотрансформатор

Особенности регулируемых лабораторных автотрансформаторов для применения в быту

Компания SUNTEK — одна из ведущих российских компаний в сфере разработки и комплексных поставок электротехнического оборудования запустила в производство линейку однофазных автотрансформаторов ЛАТРов, удобных для бытового использования. В данном обзоре рассматриваются основные конструктивные особенности новой серии.

Рынок электротехники не стоит на месте. Все больше электроприборов, которые еще каких-то полтора-два десятилетия назад можно было увидеть только в руках профессионалов, сегодня востребованы широким кругом потребителей. Тоже относится и к ЛАТРам.

Аббревиатура ЛАТР расшифровывается как лабораторный автотрансформатор регулируемый, то есть по сути — это автотрансформатор, где предусмотрена возможность точного регулирования выходного напряжения. Конструктивно он представляет собой тороидальный сердечник с медной обмоткой. Поворот регулировочной ручки ЛАТРа перемещает угольную щетку по открытому участку обмотки, тем самым изменяя коэффициент трансформации и, следовательно, значение выходного напряжения.

Изначально предназначенные исключительно для лабораторных испытаний и тестирования оборудования на базе крупных производственных предприятий, исследовательских и образовательных центров, теперь ЛАТРы находят применение в самых разных областях: любительская радиоэлектроника, садоводство, огородничество, пчеловодство и пр., практически везде, где необходимо повысить, понизить и постоянно удерживать переменное напряжение в заданном диапазоне.

Следуя современным тенденциям компания SUNTEK разработала и запустила в производство линейку однофазных ЛАТРов серии RED, в которых основное внимание уделено безопасности и простоте эксплуатации. Линейка представлена шестью моделями различной мощности от 500 до 10000ВА.

Конструктивные особенности ЛАТРов SUNTEK серии RED

Все ЛАТРы данной серии имеют предохранитель от токовых перегрузок, позволяющий уберечь прибор от перегрева и перегорания обмотки катушки. При бытовом использовании предохранитель по току играет важную роль, ведь человеку, не имеющему профильного образования, бывает сложно учесть все нюансы и не допустить ошибки. Даже если правильно рассчитана предполагаемая величина тока, который пойдет по обмоткам катушки, и ЛАТР выбран правильно, при некорректном обращении он может выйти из строя. Например, при подключении к ЛАТРу 1000 ВА (допустимый ток 4А) прибора, полная мощность которого составляет 200Вт, регулятор на ЛАТРе не должен находиться в диапазоне от 0 до 50 Вольт (200/4=50). В этом диапазоне ток превышает 4А, что приведет к перегрузке, а при отсутствии предохранителя и к поломке ЛАТРа.

Другим значительным шагом, предпринятым инженерами SUNTEK в стремлении сделать ЛАТР доступным для широкого круга потребителей, стало упрощение системы подключения.

Подключение ЛАТРов 

Подключение ЛАТРов серии RED реализовано двумя способами. У моделей большого номинала на переднюю панель выведены четыре зажимных контакта (клеммы), две на вход и две на выход. В моделях 500ВА, 1000ВА, 2000ВА предусмотрено подключение по типу вилка/розетка. Здесь есть встроенный провод с евровилкой для подключения в сеть и розетка на корпусе для подключения нагрузки, а также кнопка включения/выключения. Наличие вилки и розетки на корпусе ЛАТРа значительно облегчает процесс подключения. Отпадает необходимость приобретать комплект проводов и подсоединять их к клеммной колодке. Достаточно просто воткнуть вилку ЛАТРа в сетевую розетку, а вилку прибора в розетку на ЛАТРе. Такая задача под силу любому человеку, даже очень далекому от физики и электротехники.

Регулирование выходного напряжения осуществляется при помощи поворотной ручки. Под ручкой расположена шкала напряжений, сверяясь с которой можно увеличивать или уменьшать напряжение. Точную настройку (вплоть до 1 Вольта) удобно проводить на основании показаний ЖК-дисплея. По сравнению с достаточно распространенными стрелочными вольтметрами, считывать показания с ЖК-дисплея значительно проще. У ЛАТРов серии RED напряжение на выходе отображается именно с помощью ЖК-дисплея.

Предлагаемые компания SUNTEK конструктивные решения позволяют вывести ЛАТР за рамки сугубо профессиональных приборов и делают его удобны для домашнего использования. Другая сфера применения — личные подсобные хозяйства, небольшие производства, мастерские, где квалификация сотрудников, привлекаемых к выполнению работ, не всегда позволяет использовать более трудоемкое в настройке оборудование.

ЛАТР — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

А́втотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только магнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные электрические напряжения^[1].

Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет, зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Распространены аббревиатуры:

ЛАТР — Лабораторный АвтоТрансформатор Регулируемый.

РНО — Регулятор Напряжения Однофазный.

РНТ — Регулятор Напряжения Трёхфазный.

Принцип работы автотрансформатора[ | ]

Предположим, что источник электрической энергии (сеть переменного тока) подключен к виткам ω1{\displaystyle \omega _{1}} обмотки автотрансформатора, а потребитель — к некоторой части этой обмотки ω2{\displaystyle \omega _{2}}.

При прохождении переменного тока по о

Автотрансформаторы ЛАТР-2А, ЛАТР-9А, АРН, РУАТ, характеристики

Автотрансформатор представляет собой преобразователь переменного напряжения и в отличие от трансформаторов состоит из одной обмотки с отводами, с которых снимают напряжение необходимой величины. Автотрансформаторы в зависимости от типа обмотки и схемы включения могут быть понижающими и повышающими:

Существует отдельная разновидность автотрансформаторов, которая позволяет оперативно регулировать выходное напряжение за счет подвижного отвода – ползунка, который можно передвигать по обмотке (наподобие проволочного подстроечного резистора). Такие автотрансформаторы называют ручными регуляторами.

В отличие от большинства трансформаторов, автотрансформаторы не имеют гальванической развязки между входом и выходом.

ЛАТР — лабораторный автотрансформатор. Расшифруем название: первая часть означает, что устройство используется при проведении испытаний, вторая — измерений на объектах и в лабораториях. А вторая часть указывает на принцип работы, в основе которого лежит не только магнитная, но и электрическая связь входного и выходного напряжений.

Исключение составляют автотрансформаторы с гальванической развязкой, которые обеспечивают большую безопасность.

Основные характеристики автотрансформаторов и ручных регуляторов напряжения