Лабораторный автотрансформатор ЛАТР представляет собой одну из разновидностей регуляторов напряжения. В одном ряду с этим устройством находится РНО — регулятор напряжения однофазный, применяемый в однофазных сетях, и РНТ &mdash, регулятор напряжения трёхфазный, предназначенный для работы с трехфазными сетями. Эти приборы конструктивно похожи на лабораторный трансформатор, но отличаются от него более высокой мощностью. Сам же ЛАТР используется для проведения различных испытаний, а также замеров на объектах и в лабораторных условиях.
Виды лабораторных трансформаторов
Обычный блок питания способен выдавать на выходе лишь напряжение с постоянными характеристиками в диапазоне от нуля и до максимального значения. Однако, постоянный ток требуется не всегда, поэтому и был создан ЛАТР, его расшифровка лабораторный трансформатор, выполняющий преобразование переменного напряжения из одной величины в другую.
Таким образом, выходное напряжение будет отличаться от входного по всем показателям. Сам процесс регулировки осуществляется плавно, с фиксацией показателей в заданном диапазоне. В одном из вариантов использования, ЛАТР включается в общую схему с трансформатором напряжения. В этом случае ток будет не только регулироваться, но и трансформироваться. То есть, выходные показатели могут быть повышены до более высоких значений.
Каждый лабораторный автотрансформатор можно условно отнести к следующим категориям:
- Однофазный или трехфазный.
- Возможность работы с разным сетевым напряжением 127, 220 и 380 вольт.
- Максимальный нагрузочный ток. От его величины зависят размеры трансформатора, а превышение на выходе может привести к серьезной поломке.
- Ток холостого хода, протекающий внутри прибора при отсутствии нагрузки.
- Различные показатели мощности и КПД.
- Защитные устройства и гальваническая развязка.
Основным отличием устройств является количество фаз. На представленной схеме хорошо видно, что трехфазный ЛАТР по сути состоит из трех однофазных, объединенных в общий корпус. Цифровые символы в маркировке означают максимальную мощность трансформатора, измеряемую в кВА.
Принцип работы
Принцип работы лабораторного трансформатора можно рассмотреть на примере компактной и облегченной модели ЛАТР-1М, рассчитанной на ток до 9А. Чем меньше значение максимального тока, тем больше возрастает вероятность выхода прибора из строя от перегорания. В данном случае однофазный ЛАТР обеспечивает плавную регулировку напряжения в диапазоне 0-250 В, не прерывая электрическую цепь.
Провода в разных комбинациях могут подключаться к шести клеммам:
- Первоначальными выходными клеммами являются Б или Д, а точка В соединяется с регулятором. Вращением рукоятки можно получить выходное напряжение в пределах 0-250В. Получение нужного значения в ЛАТР обеспечивает схема подключения, которую нужно правильно выбрать, в зависимости от подачи входного напряжения.
- Клеммы на входе, у которых обозначение Д и Е, предназначены под переменный ток 220В.
- Выход к нагрузке в диапазоне 0-250В через контакты Б и В.
- Под входное напряжение 127В предусмотрены клеммы Г и Д.
- При входном напряжении 250В задействованы контакты А и Д.
Принцип действия этой и других моделей состоит в использовании коэффициента трансформации, изменяющего свое значение, когда графитовый элемент начинает двигаться по дорожке обмотки без изоляции в процессе вращения регулятора. В крайнем максимальном положении вместо 220 получается 250В. Эта разница обеспечивается дополнительными витками.
Точно так же действует и трехфазный прибор. При подаче на входы А-Д напряжения 127В, происходит пропорциональное уменьшение значений шкалы. И, наоборот, при подаче слишком большого тока прибор с большой вероятностью выйдет из строя.
Подключение и регулировки
Независимо от модели и производителя, клеммы для подключения будут располагаться примерно одинаково. С левой стороны располагается вход для подключения сети, обозначаемый большими буквами INPUT. С правой стороны расположен выход, обозначаемый маленькими буквами output, где выполняется подключение нагрузки ЛАТРа. В современных моделях над клеммами располагается небольшой вольтметр, контролирующий выходное фазное напряжение.
При подключении необходимо соблюдать меры безопасности. Защита от аварийных ситуаций осуществляется при помощи автоматического выключателя, установленного между трансформатором и электрической сетью. Провода на этом участке выбираются с допустимым сечением, рассчитанным на определенный ток. Трансформатор ЛАТР в обязательном порядке должен быть заземлен.
Большинство лабораторных трансформаторов не оборудованы гальванической развязкой, поэтому, например, клеммы Х и х находятся между собой лишь в физической связи. Это означает, что в положении ручки регулятора на нуле, фаза вполне может появиться на выходных клеммах. Поэтому во время работы нужно быть очень осторожным и не трогать выходные клеммы, когда подключённое устройство находится под напряжением. Избежать неприятной ситуации поможет использование разделительного трансформатора, отсекающего фазный провод от клемм, или современной модели ЛАТР Suntek с гальванической развязкой.
Все регулировки выполняются плавно, специальной ручкой, размещенной на боковой или в верхней части прибора. Перед подачей напряжения ручка выставляется на ноль, движением до упора против часовой стрелки. В нерабочем режиме регулятор всегда должен находиться в этом положении, в противном случае, при включении под нагрузкой в схему попадет ток с неизвестной величиной. Это может вызвать сбой в работе и другие нежелательные последствия.
ЛАТР Ресанта TDGC-0,5 кВА
Возможности и работоспособность подобных устройств наилучшим образом демонстрирует однофазный автотрансформатор ЛАТР Ресанта модели TDGC-0,5 кВА.
На лицевой стороне расположен вольтметр, фиксирующий переменное напряжение. Здесь же находятся четыре клеммы две слева и две справа. Левые клеммы подключаются к сети с напряжением 220В, а правые клеммы будут выходными. Напряжение на них устанавливается с помощью регулятора, путем плавного вращения ручки в направлении по часовой стрелке.
Проверить работоспособность и возможности трансформатора можно при помощи обычной лампы накаливания на 95 Вт, рассчитанной на 220В. Для проведения опыта она подключается путем соединения с правыми клеммами. Теперь следует выяснить, какое напряжение требуется, чтобы спираль начала светиться.
Ручка плавно вращается и через некоторое время лампочка начинает слабо светиться. На шкале регулятора выставлено 35В (рис. 1). Далее, напряжение продолжает увеличиваться и доходит до отметки 110В (рис. 2). Лампочка работает и светится уже ярче, но все равно в половину накала. За рубежом, в частности в США, такое напряжение считается рабочим, и осветительные приборы там горят полным светом. В нашем случае требуется поднять напряжение до 220В (рис. 3), и лампочка даст настоящий полный свет. Если продолжить вращение ручки регулятора, то лампочка может не выдержать и выйдет из строя.
Когда требуется высокая точность напряжения, необходимо использовать мультиметр, выставленный в режим замеров переменного напряжения и подключенный к выходным клеммам. Одновременно, плавным вращением регулятора выставляется нужное значение напряжения. Наиболее точные показатели выдает электронный ЛАТР, в конструкции которого использованы микросхемы на тиристорах.