Автотрансформатор своими руками

ЛАТРа своими руками и способы сборки

Что собой представляет электронный ЛАТР?

Автотрансформаторы нужны, чтобы плавно изменять напряжение тока частотой 50—60 Гц во время проведения разных электротехнических работ. Еще их нередко используют, когда требуется уменьшить либо увеличить переменное напряжение для бытового или строительного электрооборудования.

Трансформаторами выступает электрическая аппаратура, которая оснащена несколькими обмотками соединенными индуктивно. Применяется она для преобразования электрической энергии по уровню напряжения или тока.

Кстати, широко использовать электронный ЛАТР начали 50 лет тому назад. Раньше прибор оснащали токосъемным контактом. Его располагали на вторичной обмотке. Так получалось плавно настраивать выходное напряжение.

Когда подключались различные лабораторные устройства. присутствовал вариант оперативного изменения напряжения. Скажем, при желании можно было менять степень нагрева паяльника, настраивать обороты электромотора, яркость освещения и прочее.

В настоящее время ЛАТР имеет разные модификации. В целом он представляет собой трансформатор, преобразующий переменное напряжение одной величины в другую. Подобное устройство служит стабилизатором напряжения. Его главным отличием является возможность регулировки напряжения на выходе из оборудования.

Существуют разные виды автотрансформаторов:

Последний тип — установленные в единой конструкции три однофазных ЛАТРа. Однако мало кто желает стать его владельцем. И трехфазные, и однофазные автотрансформаторы оборудованы вольтметром и регулировочной шкалой .

Область применения ЛАТРа

Автотрансформатор своими рукамиАвтотрансформатор используют в различных сферах деятельности, среди них:

  • Металлургическое производство;
  • Коммунальное хозяйство;
  • Химическая и нефтяная промышленности;
  • Производство техники.

Кроме этого, он нужен для следующих работ: изготовления бытовых приборов, исследования электрооборудования в лабораториях, наладки и проверки техники, создания телевизионных приемников.

Вдобавок ЛАТР часто используют в учебных заведениях для проведения опытов на уроках химии и физики. Его можно даже обнаружить в составе устройств некоторых стабилизаторов напряжения. Также применяется в качестве дополнительного оборудования к самописцам и станкам. Почти во всех лабораторных исследованиях в виде трансформатора используют именно ЛАТР, поскольку он имеет простую конструкцию и несложен в эксплуатации.

Автотрансформатор в отличие от стабилизатора, который применяется лишь в нестабильных сетях и на выходе создает напряжение 220В с разной погрешностью в 2—5%, выдает точное заданное напряжение.

По климатическим параметрам разрешается использование этих приборов при высоте 2000 метров, но ток нагрузки приходится снижать на 2,5% при подъеме на каждые 500 м.

Основные минусы и плюсы автотрансформатора

Главное преимущество ЛАТРа — это более высокий КПД. ведь только некоторая часть мощности трансформируется. Особенно важно, если входное и выходное напряжения немного отличаются.

Их минусом является то, что отсутствует между обмотками электрическая изоляция. Хотя в промышленных электросетях нулевой провод обладает заземлением, поэтому такой фактор особой роли играть не будет, к тому же для обмоток используется меньше меди и стали для сердечников, как следствие, меньший вес и габариты. В результате можно хорошо сэкономить.

Первый вариант — прибор изменения напряжения

Автотрансформатор своими рукамиЕсли вы начинающий электрик, то лучше попробовать сначала сделать простую модель ЛАТРа, которая будет регулироваться устройством напряжения — от 0—220 вольт. По такой схеме автотрансформатор имеет мощность — от 25—500 Вт .

Чтобы увеличить мощность регулятора до 1,5 кВт, нужно тиристоры VD 1 и 2 поставить на радиаторы. Подключают их параллельно нагрузке R 1. Эти тиристоры ток пропускают в противоположных направлениях. При включении прибора в сеть они закрыты, а конденсаторы C 1 и 2 начинают заряжаться от резистора R 5. Еще им при необходимости изменяют величину напряжения во время нагрузки. Вдобавок этот переменный резистор вместе с конденсаторами образовывает фазосдвигающую цепь.

Такое техническое решение дает возможность пользоваться сразу двумя полупериодами переменного тока. В итоге для нагрузки применяется полная мощность, а не половинная.

Единственный недостаток схемы в том, что форма переменного напряжения во время нагрузки из-за специфики работы тиристоров оказывается не синусоидальной. Все это приводит к помехам по сети. Для исправления в схеме проблемы достаточно встроить фильтры последовательно нагрузке. Их можно вытащить из сломанного телевизора.

Второй вариант — регулятор напряжения с трансформатором

Автотрансформатор своими рукамиНе вызывающий помех в сети и дающий синусоидальное напряжение прибор, собирать труднее предыдущего. ЛАТР, схема которого имеет биополярный VT 1. в принципе тоже получится сделать самостоятельно. Причем транзистор служит регулирующим элементом в устройстве. Мощность в нем зависит от нагрузки. Работает он как реостат. Такая модель позволяет изменять рабочее напряжение не только при реактивных нагрузках, но и активных.

Однако представленная схема автотрансформатора тоже не идеальна. Ее минус в том, что функционирующий регулирующий транзистор выделяет очень много тепла. Для устранения недостатка понадобится мощный теплоотводящий радиатор, площадь которого равна не менее 250 см ².

В этом случае применяется трансформатор T 1. Он должен иметь вторичное напряжение около 6—10 В и мощность примерно 12—15 Вт. Диодный мост VD 6 осуществляет выпрямление тока, который впоследствии проходит к транзистору VT 1 в любом варианте полупериода через VD 5 и VD 2. Базовый ток транзистора регулируется переменным резистором R 1, изменяя тем самым характеристики тока нагрузки.

Вольтметром PV 1 контролируют размеры напряжения на выходе из автотрансформатора. Он используется с расчетом напряжения от 250—300 В. Если появляется необходимость увеличить нагрузку, тогда стоит заменить диоды VD 5- VD 2 и транзистор VD 1 на более мощные. Естественно, за этим последует расширение площади радиатора.

Как видно, собрать своими руками ЛАТР, возможно, нужно только иметь немного знаний в данной области и закупить все необходимые материалы.

Электронный ЛАТР: простая схема

  • Простое устройство регулирования напряжения
  • Схема регулятора напряжения с трансформатором

Полвека назад лабораторный автотрансформатор был очень распространен. Сегодня электронный ЛАТР, схема которого должна быть у каждого радиолюбителя, имеет множество модификаций. Старые модели имели токосъемный контакт, расположенный на вторичной обмотке, что давало возможность плавно менять значение выходного напряжения, позволяло оперативно изменять напряжение при подключении различных лабораторных приборов, изменении интенсивности нагрева жала паяльника, регулировки электрического освещения, изменения оборотов электродвигателя и многого другого. Особое значение имеет ЛАТР в качестве устройства стабилизации напряжения, что очень важно при настройке различных приборов.

Автотрансформатор своими руками

Современный ЛАТР используется почти в каждом доме для стабилизации напряжения.

Сегодня, когда электронный ширпотреб заполонил прилавки магазинов, приобрести надежный регулятор напряжения простому радиолюбителю стало проблемой. Конечно, можно найти и промышленный образец. Но они часто слишком дорогие и громоздкие, а для домашних условий это не всегда подходит. Вот и приходится многочисленным радиолюбителям «изобретать велосипед», создавая электронный ЛАТР своими руками.

Простое устройство регулирования напряжения

Схема простой модели ЛАТРа.

Одна из самых простых моделей ЛАТР, схема которой изображена на рис.1, доступна и начинающим. Регулируемое устройством напряжение – от 0 до 220 вольт. Мощность этой модели – от 25 до 500 Вт. Повысить мощность регулятора можно до 1,5 кВт, для этого тиристоры VD1 и VD2 следует установить на радиаторы.

Эти тиристоры (VD1 и VD2) подключаются параллельно нагрузке R1. Они пропускают ток в противоположных направлениях. При включении устройства в сеть эти тиристоры закрыты, а конденсаторы С1 и С2 заряжаются посредством резистора R5. Величину напряжения, получаемого на нагрузке, изменяют по необходимости переменным резистором R5. Он вместе с конденсаторами (С1 и С2) создает фазосдвигающую цепь.

Автотрансформатор своими руками

Рис. 2. Схема ЛАТРа, дающего синусоидальное напряжение без помех в системе.

Особенностью этого технического решения является использование обоих полупериодов переменного тока, поэтому для нагрузки используется не половинная мощность, а полная.

Недостатком данной схемы (плата за простоту) надо считать то, что форма переменного напряжения на нагрузке оказывается не строго синусоидальной, что обусловлено спецификой работы тиристоров. Это может привести к помехам по сети. Для устранения проблемы дополнительно к схеме можно установить фильтры последовательно нагрузке (дроссели), например, взять их из неисправного телевизора.

Вернуться к оглавлению

Схема регулятора напряжения с трансформатором

Схема ЛАТРа, не создающего помехи в сети и дающего на выходе синусоидальное напряжение, приведена на рис.2. Регулирующим элементом в используемом приборе является биполярный транзистор VT1 (его мощность рассчитывают из потребности нагрузки), функционирующий как переменный резистор, он включен в схему последовательно с нагрузкой.

Это техническое решение дает возможность регулировать рабочее напряжение при активной, а также реактивной нагрузках.

Недостатком предложенного решения является выделение слишком большого количества тепла используемым регулирующим транзистором (необходим мощный радиатор для теплоотвода). Для данного устройства площадь радиатора должна быть не менее 250 см².

Трансформатор Т1, используемый в этой модели, должен иметь мощность 12-15 Вт и вторичное напряжение 6-10 В. Ток выпрямляется диодным мостом VD6. Далее при любом полупериоде переменного тока через диодный мост VD2-VD5 протекает выпрямленный ток для транзистора VT1. При использовании устройства переменным резистором R2 регулируем базовый ток транзистора VT1. Этим изменяются параметры тока нагрузки. На выходе устройства величина напряжения контролируется вольтметром PV1 (он должен быть рассчитан на напряжение 250-300 В). Для повышения мощности нагрузки необходимо заменить транзистор VD1 и диоды VD2-VD5 на более мощные и, конечно, увеличить площадь радиатора.

Как перемотать ЛАТР своими руками в домашних условиях

Автотрансформатор своими рукамиВ лабораторных стендах моего колледжа регулярно выходят из строя лабораторные автотрансформаторы (ЛАТРы). Так получилось, что путем проб и ошибок мне удалось освоить технологию их ремонта. На данный момент мне удалось отремонтировать уже три лабораторных автотрансформатора, причем перематывал ЛАТРы я у себя в комнате в общежитии. Буду рад, если изложенная здесь технология перемотки ЛАТРов окажется кому-то полезной. Да, это моя первая статья, поэтому не судите строго 🙂

Для начала краткий курс устройства ЛАТРа (смотрите рисунок).

У ЛАТРа есть две обмотки соединенных последовательно. На первичную обмотку подается сетевое напряжение (это необходимо учесть при перемотке). Вторичная обмотка подключается к первичной. Она расчитана на напряжение от 0-240 В. На выводы А и N подается напряжение в магнитопроводе создается магнитный поток который наводит в обмотках ток снимаемый с зажимов А1 и N.

Автотрансформатор своими руками

Начнем с того, что нужно определить диаметр провода. Это можно с помощью штангенциркуля. Для этого нужно сначала замерить диаметр родного провода, а затем исходя из этого искать подходящий нам провод. Можно взять кусок старого провода и потом сравнивать его с искомым образцом.

Потом необходимо определить длину провода. Это можно осуществить с помощью обычного математического выражения: L=lвитка×W1,2 см,

где L – необходимая длина провода (в сантиметрах), lвитка – длинна одного витка; W1,2 — количество витков вторичной и первичной обмотки.

Автотрансформатор своими руками

Далее, определяем необходимое число витков необходимых для стабильной работы трансформатора. Здесь есть два возможных варианта:

1) Расчет количества витков по формулам. Этот метод довольно простой, но в нем большая вероятность допустить погрешность, например в расчетах или в измерениях площади окна магнитопровода. Этот метод приведен ниже:

— находим мощность автотрансформатора: P=U×I,

где U – выходное напряжение, I – максимальный ток нагрузки (обычно написан на ЛАТРе).

— находится габаритная мощность: Рг=1.9* Sc * S,

где 1.9 коффициент водимый для торроидальных трансформаторов.

— необходимое количество витков на 1 вольт:

K = 35/Sc, где 35 коффициент водимый для торроидальных трансформаторов.

— определяем число витков; W1 = U1*K

— определяем размеры сердечника: Sс=((Dc-dc)/2)×h, So=πxd2/4,

где Sc- площадь сердечника трансформатора; So – площадь окна.

2) Второй вариант довольно трудоемкий, но надежный (при перемотке ЛАТРов я использовал этот метод). Этот способ определения числа витков заключается в том, что нужно отматывать старую обмотку и при этом считать количество витков. Для него необходимо: листик и ручка для того чтобы не сбиться, катушка или кусок деревяшки, чтобы наматывать туда старую обмотку, а также стальные нервы и терпение, чтобы не выкинуть его в окно после ста отсчитанных витков.

После этого отдыхаем и расслабляемся после проделанной работы, потому что далее необходимо максимум внимательности и терпения. Когда отдохнете, начинаем готовить рабочее место. Желательно, что бы оно было хорошо освещено и можно было поместить все необходимые предметы, например письменный стол со светильником или стул в комнате с хорошим освещением.

Новый провод для удобства перемотки лучше сначала намотать на деревянную болванку как показано на картинке:

Автотрансформатор своими руками

Принципиальной разницы как провод улаживается, на внутреннем диаметре окна нет. Но для того чтобы уложить нужное количество витков, необходимо намотать первый виток к нему в плотную, затем намотать второй виток, а на верх между первым и вторым уложить третий виток и так повторять, пока не намотаем нужное количество витков на напряжение 220В. После этого делаем вывод зажима сети и от этого вывода доматываем вторичную обмотку. На внешнем диаметре окна магнитопровода все витки необходимо укладывать последовательно один за одним как показано на рисунке.

Автотрансформатор своими руками

После того как перемотка будет закончена обмотку необходимо пропитать лаком для улучшения изоляционных свойств и что бы закрепить намотанный провод на своем месте. Так как много лака здесь не потребуется, то можно использовать любой устойчивый к температуре до 105 о С. После пропитки лаком автотрансформатор оставляем на пару часов сохнуть. Для лучшего эффекта можно поместить в теплое место. Комнату где производились работы покинуть и очень желательно открыть форточку для проветривания.

После сушки необходимо сделать дорожку для съема напряжения. Это можно сделать с помощью ножа или шлифовальной бумаги. Делаем дорожку от внешнего окна к внутреннему длиной около 3 см (показано на рисунке ниже).

Автотрансформатор своими руками

Далее собираем автотрансформатор. Когда установим нижнюю крышку можно проверить обмотки тестером — между обмоткой и корпусом и между началом и концом обмотки.

Автотрансформатор своими руками

Проверить автотрансформатор можно включив его в сеть. Делать это лучше с помощью сетевого фильтра. Сначала испытываем на холостом ходу. Если после включения фильтра не произошло взрывов, коротких замыканий — значит автотрансформатор перемотан успешно. После этого можно медленно крутить ручку переключателя при этом тестером замерять показания с выводов. Если автотрансформатор начал сильно гудеть (может допускаться небольшое гудение) и греться, то это значит что вы ошиблись с количеством витков.

Автотрансформатор своими руками

После этого можете включить его под нагрузкой и пронаблюдать за трансформатором в течении 15 мин. Потом отключить и проверить температуру обмотки. Если она не сильно нагрелась, то ЛАТР готов к работе.

Антон Ромашов, учащийся УО «ГГПК» для сайта http://electrik.info

&#106&;лектрик Ин&#10&2;о — элек&#10&0;ротехника и элек&#10&0;роника, дома&#10&6;няя ав&#10&0;оматизация, &#108&;татьи про &#10&1;стройство и ремон&#10&0; дома&#10&6;ней элек&#10&0;ропроводки, ро&#107&;етки и в&#10&9;ключатели, провода и кабели, и&#108&;точники &#108&;вета, ин&#10&0;ересные &#10&2;акты и многое др&#10&1;гое для элек&#10&0;риков и дома&#10&6;них ма&#108&;теров.

Ин&#10&2;ормация и об&#10&1;чающие ма&#10&0;ериалы для на&#10&5;инающих элек&#10&0;риков.

Кей&#108&;ы, пример&#10&9; и &#10&0;ехнические ре&#10&6;ения, об&#107&;оры ин&#10&0;ересных элек&#10&0;ротехнических новинок.

В&#108&;я ин&#10&2;ормация на &#108&;айте &#106&;лектрик Ин&#10&2;о предо&#108&;тавлена в о&#107&;накомительных и по&#107&;навательных &#10&4;елях. За применение э&#10&0;ой ин&#10&2;ормации админи&#108&;трация &#108&;айта о&#10&0;ветственности не не&#108&;ет. Сай&#10&0; може&#10&0; &#108&;одержать ма&#10&0;ериалы 12+

Перепе&#10&5;атка ма&#10&0;ериалов &#108&;айта &#107&;апрещена.

Автотрансформатор своими руками

Автотрансформаторы напряжения

В чем отличие автотрансформатора от обычного трансформатора

И то, и другое изделие предназначены для питания силовых цепей, однако в отличии от обычного трансформатора, который имеет как минимум две обмотки – первичную и вторичную, автотрансформатор представляет собой однообмоточный трансформатор, у которого нет вторичной обмотки, ее роль выполняет часть витков первичной обмотки. Обмотка автотрансформатора наматывается на сердечник из электротехнической стали.

Устройство автотрансформатора ЛАТР

Конструкция автотрансформатора состоит из кольцевого магнитопровода из электротехнической стали, на который в один слой намотана обмотка из медного провода. На торце сердечника по узкому участку обмотки с удаленной изоляцией перемещается щеточный контакт, по которому и снимается выходное напряжение.

Номинальная мощность промышленных ЛАТРов состоит из ряда: 0,5 – 1,0 – 2,0 – 5,0 – 7,5 КВт.

Схема автотрансформатора и принцип работы

Автотрансформатор своими руками

На схеме показан автотрансформатор со скользящим контактом для регулирования выходного напряжения. Такие автотрансформаторы применяются в лабораторной практике и называются ЛАТР – лабораторный автотрансформатор. На первичную обмотку трансформатора подается сетевое напряжение, вторичное напряжение снимается с части первичной обмотки. Как правило, лабораторные трансформаторы имеют возможность не только понижать входное, но и повышать его, как правило до 250 вольт. Чаще всего автотрансформаторы используются при коэффициенте трансформации, близком к единице и как повышающие, т.к. при низком выходном напряжении выгоднее использовать двухобмоточные изделия. Автотрансформатор своими руками
Лабораторный автотрансформатор может быть дополнен выпрямительным мостом на мощных диодах, при этом на выходе получаем регулируемое постоянное напряжение от 0 до 220 вольт.

Как работать с автотрансформатором напряжения

Трехфазные автотрансформаторы

Трехфазные устройства изготавливаются аналогично однофазным, где три вторичные обмотки представляют собой часть витков от первичных обмоток. Используются трехфазные автотрансформаторы напряжения преимущественно в промышленных электрических сетях и на производствах для пуска мощных трехфазных электродвигателей при пониженном напряжении.

Недостатки автотрансформаторов: электрическая связь первичной и вторичной обмоток, что ограничивает область их применения.

Cтатьи из категории: Электротехника

  • Автотрансформатор своими рукамиКак правильно рассчитать сечение проводов под нагрузку

    Чтобы правильно рассчитать необходимое сечение проводов для той или иной полезной электрической нагрузки, для начала полезно разобраться – а зачем это нужно вообще делать?

  • Автотрансформатор своими рукамиПервая помощь при ударе электротоком

    Последствия поражения человека электрическим током могут быть разной тяжести и зависят от многих факторов. Сила тока, напряжение сети, конкретный путь прохождения электрического тока по телу пострадавшего, качество и количество одежды, […]

  • Автотрансформатор своими рукамиГенераторы переменного тока

    Генераторы переменного тока являются основными источниками переменного напряжения, используемого в промышленности и в аграрном секторе. Гидрогенераторы ГЭС и турбогенераторы ТЭЦ, выходящие на разветвленную сеть станций и систем линий ЛЭП, имеют […]

    Электродвигателем называется устройство, преобразующее электрическую энергию, получаемую из сети распределения, в механическую энергию вращения. Любой электродвигатель состоит из корпуса, защищающего устройство от пыли и влаги, неподвижной части (статора), жёстко скреплённой […]

  • Автотрансформатор своими рукамиДиэлектрики в электротехнике

    Электроизоляционными принято называть материалы, которые обладают свойством электрически изолировать друг от друга токоведущие части, находящиеся под напряжением из-за наличия между ними определённой разности потенциалов. Такие материалы (называемые диэлектриками) отличаются высоким […]

  • Автотрансформатор своими рукамиАВ для однофазных и трехфазных сетей

    Согласно требованиям ПУЭ (Правилам Устройства Электроустановок) для обеспечения надёжной защиты промышленных и бытовых электрических сетей от перенапряжений и короткого замыкания в них должны устанавливаться специальные приборы – так называемые выключатели […]

  • Автотрансформатор своими рукамиПриборы для ограничения напряжения

    Разрядниками принято называть специальные электротехнические приборы, служащие для ограничения перенапряжений, нередко возникающих при эксплуатации действующих электрических сетей. Отметим, что первоначально ими назывались механические изделия, представляющие собой два электрода с искровым […]

  • Автотрансформатор своими рукамиЗапуск электродвигателя через ПМ

    Как известно, электромагнитный пускатель представляет собой электрический коммутационный прибор, который используется для запуска, защиты и остановки электродвигателей, работающих по асинхронной схеме. Главным рабочим элементом любого пускателя является электромагнитный контактор для […]

    Навигация по записям

    Добавить комментарий Отменить ответ

    Самоделки и всё что с ними связано

    jekd5050 писал(а): Я вот думаю может я связал гальванически вторичку и первичку. Типа автотрансформатор

    ну начет этого не знаю, знаю только что это опасно для жизни, гальваническая развязка обязательно должна быть

    Хотите новый монитор? ▒▒▒▒▒▒▒ Поскребите здесь гравёром.

    Автотрансформатор своими руками
    bigbarsuk Начинающий мастер
    Автотрансформатор своими рукамиСообщения: 234 Зарегистрирован: 30 янв 2012, 23:09 Возраст: 22 Баллы репутации: 18 Автотрансформатор своими руками Автотрансформатор своими руками

    мне розетка не страшна уже несколько раз провода брал случайно и один раз сел на них. Пока жив

    Цель оправдывает калибр

    да я тоже когда чистил от пыли как то схватился за радиатор что стоял на полевиках в компьютерном бп, еле руку отдёрнул, вся жизнь перед глазами пролетела
    так что если хочешь жить не балуйся с переменкой

    Хотите новый монитор? ▒▒▒▒▒▒▒ Поскребите здесь гравёром.

    Автотрансформатор своими руками
    bigbarsuk Начинающий мастер
    Автотрансформатор своими рукамиСообщения: 234 Зарегистрирован: 30 янв 2012, 23:09 Возраст: 22 Баллы репутации: 18 Автотрансформатор своими руками Автотрансформатор своими руками


    Внимание, только СЕГОДНЯ!
  • Закладка Постоянная ссылка.

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *