Для чего нужен латр

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 — 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.

Благодаря такой особенности устройство обладает не только магнитной, но и электрической связью.

Устройство и принцип действия автотрансформаторов рассмотрим в статье.

Что такое автотрансформатор?

С общей точки зрения трансформаторы — приборы, предназначенные для преобразования показателей тока входного типа с одного напряжения на выходные токи другого напряжения. Если необходимо произвести замену уровня напряжения в незначительных пределах, то самым оптимальным вариантом станет применение однообмоточного прибора, также известного под названием автотрансформатор.

При коэффициенте трансформации на уровне единицы осуществляется полное поступление энергии непосредственно к заключительному потребителю.

Регулирование обеспечивается секционированной обмоткой внутри автотрансформатора, а сам прибор характеризуется удобством и ремонтопригодностью.

Отличие автотрансформатора от трансформатора

Классические трансформаторы обладают не связанными друг с другом первичными и вторичными обмотками, поэтому процесс передачи энергии в таких устройствах обусловлен наличием магнитного поля.

На объединенной обмотке автотрансформатора располагается три вывода или более, при подключении к которым есть возможность получить различные показатели уровня напряжения.

В условиях малых коэффициентов трансформации, в пределах одной-двух единиц, любые автотрансформаторы показывают более высокую эффективность по сравнению с трансформаторными устройствами. Кроме всего прочего, такие приборы более легкие по весу и доступнее по стоимости, чем традиционные трансформаторы многообмоточного типа.

Однако, сравнивая основные характеристики автотрансформатора и классического трансформатора, можно смело утверждать, что второй вариант является максимально универсальным, а также отличается более широким диапазоном работы в процессе эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества автотрансформаторов закономерно снижаются в условиях повышения трансформирующего коэффициента, и именно по этой причине агрегаты такого типа недопустимо использовать при питании распределительной электрической сети 220 В от напряжения шесть тысяч Вольт.

Таким образом, достоинства автотрансформатора максимально проявляются при наименьшем коэффициенте трансформации, и в этом случае бывают представлены:

• незначительным расходом стали для изготовления сердечника;
• пониженным расходом меди для производства обмоток;
• простотой и незначительными габаритами конструкции;
• почти максимальным коэффициентом полезного действия, достигающим показателей 99 %;
• меньшими потерями на обмотках и стальных магнитных проводах;
• частичной передачей энергии с использованием электрических связей;
• достаточной полезной мощностью;
• наименьшими изменениями напряжения в условиях смены нагрузки;
• доступной для рядового потребителя стоимостью.

При наличии высшего и низшего напряжения в условиях одного порядка отсутствуют препятствия для электрического соединения цепей.

Основные недостатки автотрансформатора заключаются в малом сопротивлении короткого замыкания, объясняющим высокую токовую кратность и возможность передачи высшего напряжения в сеть с низкими показателями, что обусловлено наличием электрической связи. Низковольтная схема внутри устройства напрямую зависит от наличия в сети достаточно высокого уровня напряжения, поэтому для предотвращения сбоев разрабатываются специальные схемы.

Кроме всего прочего, небольшое рассеивание, возникающее между обмотками, может спровоцировать короткое замыкание. Важно помнить, что соединение между обмотками в обязательном порядке должно быть максимально равномерным, а нейтраль обладает исключительно двумя блоками.

Устройство автотрансформатора

Для электромагнитного устройства статического типа характерно наличие одной обмотки, часть которой одновременно отвечает как за первичную, так и за вторичную сеть. Таким образом, в автотрансформаторе существует не только магнитная, но и электрическая связь, которая возникает между обмотками первичного и вторичного вида. В настоящее время прибор выпускается в виде одно- и трехфазного, а также двух- или трехобмоточного устройства.

Двухобмоточный трансформатор и автотрансформатор

Автотрансформаторы имеют определенный тип конструкции и некоторые особенности, представленные первой обмоткой, которая используется в качестве части второго контура агрегата или наоборот.

Поломку трансформатора можно определить при помощи мультиметра. Как проверить трансформатор мультиметром – особенности прямого и косвенного методов проверки.

Схему подключения трансформатора с трех мест вы найдете тут.

С принципом действия трансформатора 220 на 12 вольт вы можете ознакомиться по ссылке.

Принцип действия

Наиболее важные характеристики принципа действия стандартного автотрансформатора определены особенностью подключения обмоточной части.

В процессе подключения к катушке тока переменного типа внутри сердечника отмечается наличие магнитного потока.

Каждый виток на этом этапе эксплуатации прибора характеризуется индукцией электродвижущей силы с идентичной величиной.

Таким образом, принцип работы прибора объясняется стандартной схемой автотрансформатора, а в результате подсоединения нагрузки наблюдается перемещение вторичного электрического потока по обмотке. В это же время по проводнику осуществляется движение первичного тока. В результате величины двух потоков суммируются, поэтому на участок обмотки осуществляется подача незначительных по величине показателей электрического тока.

Советы и рекомендации

В настоящее время наряду с однофазными приборами находят достаточно широкое применение и устройства трехфазного типа, отличающиеся обмоткой. Существуют современные трёхфазные автотрансформаторы, имеющие два и три контура.

• дифференциальная разновидность, предупреждающая выход из строя при любых нарушениях в обмотке;
• принцип токовой отсечки, корректирующий неполадки, возникшие на ошинковках или вводах;
• высокоэффективная токовая защита, которая четко срабатывает в условиях повреждения агрегата;
• газовый вид, оповещающий даже о выделениях или понижении количества маслянистой жидкости.

Токовые трансформаторы – важное защитное свойство релейного типа. Схема подключения трансформатора тока – варианты монтажа вы найдете на нашем сайте.

Для чего необходим провод заземления? Подробно о назначении рассмотрим далее.

Конструкцией предусмотрена защита при появлении замыкания или перегрузки, но прибор не подлежит эксплуатации, если замечено повреждение изолирующего слоя, отмечается сбой на соединительных участках, присутствуют сторонние звуки или слишком сильная вибрация, а также прибор имеет на корпусе выраженные трещины или многочисленные сколы.

Видео на тему

Что такое ЛАТР

Помните, мы как-то с вами рассматривали блок питания и даже делали его сами. Блок питания выдавал нам постоянное напряжение от нуля и до какого-то значения, которое, конечно же, зависит от крутизны блока питания. Согласитесь, очень удобная штука. Но есть один минус – он нам выдает только постоянное напряжение.

Но, раз есть блок питания на постоянное напряжение, то должен быть блок питания и на переменное напряжение. И называется такой блок питания лабораторный автотрансформатор или сокращенно ЛАТР. Что это за вещь и с чем ее едят?

ЛАТР – это тот же трансформатор. Он преобразовывает переменное напряжение одной величины в переменное напряжение другой величины. Но вся фишка в том, что мы можем менять при необходимости напряжение на выходе ЛАТРа.

Виды ЛАТРов

Трехфазный ЛАТР – это три однофазных ЛАТРа, запиханные в один корпус.

Описание ЛАТРа РЕСАНТА

Давайте рассмотрим однофазный ЛАТР латвийского производства РЕСАНТА (читается по-русски) марки TDGC2-0.5 kVA.

Сверху наш ЛАТР выглядит вот так:

Мы видим крутилку, с помощью которой можем выставлять нужное нам напряжение.

На лицевой стороне видим какое-то подобие вольтметра переменного напряжения. На клеммы слева заводим напряжение из розетки 220 Вольт, ну а с клемм справа выводим нужное нам напряжение, покрутив крутилку в нужном направлении ;-).

Работа ЛАТРа на практике

Давайте проведем опыты с лампочкой накаливания в 95 Ватт 220 Вольт. Для этого цепляем ее к клеммам справа.

Интересно, при каком напряжении начнет светится спираль лампочки? Давайте узнаем! Крутим крутилку, пока не заметим слабое свечение лампочки.

Смотрим на шкалу крутилки. 35 Вольт!

А вы знаете, что в США в розетке 110 Вольт? Интересно, как бы светилась наша лампочка в США? Выставляем 110 Вольт.

Светится, как говорится, в пол накала.

А вот теперь посмотрите, как она светится при 220 Вольтах

Дальше повышать напряжение нет смысла. Лампочку жалко.

Если хотите выставить напряжение с большой точностью, то конечно же, здесь не обойтись без мультиметра. Для этого ставим крутилку мультиметра на положение измерения переменного напряжения

Цепляемся и меряем переменное напряжение. Заодно подгоняем с помощью крутилки ЛАТРа нужное напряжение

Техника безопасности при работе с ЛАТРом

Хочется также добавить пару слов о технике безопасности. Есть ЛАТРы без гальванической развязки. Это означает, что фазный провод из сети идет прямо на выход ЛАТРа. Схема ЛАТРа без гальванической развязки выглядит вот так:

В этом случае на выходной клемме ЛАТРа может появиться напряжение сети 220 Вольт с вероятностью 50/50. Все зависит от того, как вы воткнете сетевую вилку ЛАТРа в розетку 220 Вольт.

Если присмотреться к схемотехническому изображению на самой лицевой панели ЛАТРа, то можно увидеть, что клемма “Х” и “х” (те, которые два нижних) связаны между собой простым проводом:

То есть если на клемме “Х” фаза, то и на клемме “х” тоже будет фаза! Вы ведь не будете каждый раз замерять фазу в розетке, чтобы воткнуть правильно вилку? Поэтому БУДЬТЕ крайне ОСТОРОЖНЫ! Старайтесь не задевать голыми руками выходные клеммы ЛАТРа!

В принципе я задевал и ничего со мной такого не произошло. Дело оказалось в том, что у меня деревянный пол, который почти является диэлектриком. Замерял напряжение между мной и фазой – вышло около 40 Вольт. Поэтому я и не чувствовал эти 40 Вольт. Если бы я взялся одной рукой за батарею или встал бы голыми ногами на землю, а другой рукой взялся бы за выход “х” ЛАТРа, то меня тряхануло бы очень сильно, так как через меня прошли бы полноценные 220 Вольт.

Разделительный трансформатор и ЛАТР

Есть также более безопасные виды ЛАТРов. В своем составе они имеют развязывающий трансформатор. Схема такого ЛАТРа выглядит примерно вот так:

Как мы видим, фазный провод изолирован от выходных клемм такого ЛАТРа, благодаря трансформатору, принцип работы которого вы можете прочитать в этой статье. В этом случае нас может тряхануть, если мы на выходе ЛАТРа с помощью крутилки выставим высокое напряжение и возьмемся сразу за два выходных провода ЛАТРа.

Заключение

ЛАТР – прибор очень полезный. Я бы посоветовал начинающему электронщику ЛАТР на 500 ВА. Такие ЛАТРы очень компактные и удобные. Работает ЛАТР по принципу трансформатора. Чем меньше витков во вторичной обмотке, тем меньше напряжение на выходе. Когда мы крутим крутилку, мы добавляем витки, а следовательно и напряжение. Принцип работы трансформатора подробно рассмотрен в этой статейке. Думаю, говорить про применение ЛАТРа нет смысла, так как он используется везде, где надо понизить переменное напряжения или даже чуточку его повысить.

Где купить ЛАТР

ЛАТР выгоднее всего купить либо в ближайшем радиомагазине, либо все-таки заказать в российском интернет-магазине, так как тяжелые товары из Китая обойдутся дороже. Можете присмотреть по этой ссылке .