Транзисторный латр своими руками. Как сделать лабораторный латр своими руками? Возможно, Вам это будет интересно
Для повышения или понижения уровня напряжения (U) используются трансформаторы, в которых благодаря разному числу витков первичной и вторичной обмоток на выходе можно получить требуемый уровень U. Подобные устройства используются и в лабораторных исследованиях, однако их конструкция имеет свои особенности. При необходимости провести плавную регулировку как однофазного, так и трехфазного напряжения, применяются особые автотранформаторы – ЛАТР, выполняющие функцию блока питания (БП) для различных видов приборов в лаборатории.
Основной особенностью данного устройства является то, что первичная и вторичные обмотки в нем соединены электрическим путем (точнее сказать, контуры обмоток соединены, при этом часть витков относится к первичному, а другая часть – к виткам вторичного типа), что обеспечивает помимо электромагнитной, еще и электрическую взаимосвязь.
Вторичная обмотка на выходе имеет несколько рядов клемм, при этом при подключении к каждой из них можно получить разные уровни U.
Преимущества и недостатки использования ЛАТР
Как уже было сказано выше, подобные виды трансформаторов используются в основном в лабораториях. Основными преимуществами применения данного вида приборов можно считать следующие факторы:
- Высокий КПД, который в ЛАТРах как при однофазном, так и трехфазном токе может достигать значения в 99 %. Такой показатель возможен в том случае, когда различие между U входа и выхода незначительно, при этом выходное напряжение может быть как меньше, так и больше входящего. При этом U выхода всегда имеет синусоидальную характеристику.
- За счет того, что как первичная, так и вторичная обмотки соединены в единый контур, между ними не существует гальванической развязки. При присутствии зануления (в промышленных сетях) это не критично, зато позволяет использовать якорь маленького диаметра (меньший расход материала) и меньшее количество медного провода, необходимого для витков.
- В связи с техническими особенностями, указанными в предыдущем подпункте, автотрансформатор бывает, как правило, небольшого размера и достаточно легок, что в свою очередь, значительно влияет на уменьшение его стоимости.
Использование трансформаторов ЛАТР
Данная конструкция трансформатора используется при лабораторных исследованиях с нестандартным напряжением. С его помощью, в ручном режиме поддерживается номинальное напряжение нагрузки. Как правило, ЛАТРы применяются при тестировании низковольтных приборов и оборудования.
Нередко, выполняют функцию блока питания в приборах, предназначенных для нагревания нихромовой нити и разрезания пенопластовых, акриловых и прочих материалов.
В трансформатор встраивается вольтметр и регулятор, изменяющий переменный ток на выходе. изменяется при перемещении контакта, подключающего нагрузку в обмотке ЛАТР.
Виды ЛАТРов и их обозначения
Как уже было сказано выше, все подобные виды трансформаторов работают от цепи переменного тока, причем распространены как однофазные, так и трехфазные модели. В зависимости от их технических характеристик
, они обозначаются следующим образом:
- Лабораторный
регулируемый
автотрансформатр
– собственно,
ЛАТР
. - Автотрансформатор
, применяемый на
однофазном
переменном токе (однофазные регулятор напряжения) –
РНО
. - Применяемый на трехфазном
токе (трехфазные регуляторы напряжения)
автотрансформатор
–
РНТ
.
Все ЛАТРы применяются для того, чтобы на выходе получить напряжение, отличное от входящего (преобразователь или регулятор напряжения). Зачастую, их применение оправдано для подключения бытовой техники, номинальное напряжение которой по характеристикам, заявленным производителем, отличается от U промышленной сети (230/50 В или 380/50 В).
Все виды трансформаторов представляют собой несколько обмоток, которые связаны индуктивным путем, и могут преобразовывать либо входное напряжение (трансформаторы U), либо входной ток (трансформаторы I). Что касается лабораторных автотранформаторов, в которых имеется также электрическая связь между обмотками, они хотя и активно применяются с середины пятидесятых годов прошлого века, при этом, остаются востребованными и по сегодняшний день.
Модификация подобного прибора значительно изменилась с течением времени. Ранее, в целях осуществления плавной регулировки по U применялся токосъемный контакт, закрепляемый на витках вторичной обмотки, что позволяло быстро изменять параметры напряжения на выходе. Таким образом, в условиях лаборатории всегда существовала возможность изменять работу различных устройств и агрегатов, как то – менять обороты двигателя, усиливать или приглушать яркость освещения или регулировать температуру нагрева паяльника.
В настоящее время ЛАТР имеет достаточно много различных модификаций, самые популярные из них – ЛАТР-1М
и
ЛАТР-2М
. Однако все модели являются преобразователями напряжения по его величине (стабилизаторами U), причем, выходной параметр имеет возможность настройки. Для правильного использования подобных видов устройств необходимо обратиться к
инструкции по применению ЛАТРа
.
Первым рассмотрим однофазный ЛАТР и его принцип работы
Основная задача ЛАТРа – плавное регулирование величины напряжения в заданных пределах. Не всегда, если подается 220В, то максимальной величиной на выходе будет 220В.
Если собрать схему “латр + трансформатор напряжения”, то, регулируя напряжение на латре, будем регулировать и трансформированное напряжение после ТНа. Тем самым можно добиться высокого значения выходной величины.
А если собрать схему “латр + НТ-12”, то можно создать ток большой величины и, например, прогрузить автоматы.
Основными параметрами ЛАТРа при его выборе выступают следующие:
- однофазный или трехфазный
- напряжение сети: 127; 220; 380В
- максимальный ток нагрузки (за этой величиной надо следить, ведь именно из-за превышения допустимого выходного тока регуляторы выходят из строя); чем больше ток, тем габаритнее устройство и тем тяжелее его тягать по объекту при пусконаладке =(
- ток холостого хода (ток, который протекает по ЛАТРу без подключенной нагрузки)
- КПД
- мощность
- наличие защитных устройств в конструкции
- наличие гальванической развязки
Сейчас существуют разные модели регуляторов. Но, как у российских, так и у китайских расположение клемм для подключения будет примерно одинаковым. Слева подключается сеть (источник питания, вход, input, большие буквы), а справа подключается нагрузка (выход, output, малые буквы), на которой и будет регулироваться напряжение. На последних моделях чуть выше клемм подключения располагается миниатюрный вольтметр для контроля величины выходного напряжения.
Подключение от сети стоит производить через автоматический выключатель, ибо, так мы обезопасим себя в случае возможной аварийной ситуации. Провода между ЛАТРом и автоматом и между автоматом и сетью должны быть подобраны согласно допустимого сечения. Не следует забывать заземлять прибор.
Также помните о том, что в автотрансформаторе отсутствует гальваническая развязка. Пример, возьмем схему однофазного ЛАТРа (на рисунке снизу слева).
Видим, что Х и х связаны между собой физически. То есть положение ручки прибора может находиться в нулевом положении, а фаза уже будет на выходе, следует быть начеку и не касаться руками выходов ЛАТРа при поданном напряжении. Для подстраховки покупают ЛАТРы с гальванической развязкой или используют разделительный трансформатор (трансформатор с коэффициентом трансформации равным единице; рисунок справа сверху).
Читать также: Средство от ржавчины на металле авто
Регулирование производится плавным движением ручки, расположенной сверху или сбоку регулятора. Так, перед началом подачи, ручка должна быть выведена в нулевое положение (против часовой стрелки до упора).
Всегда стоит следить, чтобы ручка находилась в нулевом положении – потому что иначе произойдет включение под нагрузкой и ток неизвестной величины отправится в вашу схему. А это не есть нормальный режим.
Хотя, если подаете с ретома-11 ток или напряжение толчком на реле, то это норм. Ретом-11 – это вообще просто набор ЛАТРов с различными параметрами.
ЛАТР-1М
Вот, например, ЛАТР-1М. Легкий, компактный с током до 9А. Кстати, чем меньше ток у прибора, тем больше шансов его спалить. Прибор предназначен для плавного регулирования напряжения от 0 до 250В без разрыва цепи. В легкое замешательство может ввести наличие шести колков для подсоединения проводов. Но пугаться не стоит, сейчас всё поясню.
Значит выходные (нагрузка) клеммы у нас две – это начало (то есть Д или Б) и ролик (точка В). Вращая ролик от начала до конца мы получим на выходе значение напряжения от 0 до 250 В. Однако, лишь при условии, что мы подали правильно напряжение. А подать его можно тремя вариантами (127В, 220В или 250В). В итоге имеем:
- Входные концы обозначены буквами Д и Е – это переменка 220В
- Выход на нагрузку от 0 до 250В – буквы Б и В
- Вход на напряжение 127В – буквы Д и Г
- Вход на напряжение 250В – Д и А
Принцип работы этого и подобных ЛАТРов заключается в изменении коэффициента трансформации при движении графитового элемента по незаизолированной дорожке обмотки при вращении ручки регулятора. При ручке выкрученной до конца получится не 220В, а 250 за счет дополнительных витков (это продемонстрировано на схеме справа на рисунке выше). Если на входы 0-250 подать 127В, то вся шкала уменьшится пропорционально. Если подать больше вольт, то ЛАТР может испортиться за счет большего тока.
Ниже приведу примерные намоточные данные (количество витков) для различных точек для ЛАТР-1М (9А) и 2М (2А).
Обозначения | витки на ЛАТР-1М | витки на ЛАТР-2М |
А | 267 | 578 |
Б, Д | 4 | 4 |
Г | 133 | 294 |
Е | 233 | 505 |
Точки Б и Д являются одной точкой и находятся в самом начале (на 4 витках). Точка А является концом обмотки. Точка Г отвечает за 127В на нашем регуляторе. Точка Е отвечает за 220 вольт при подключении сети. А точка В является положением ручки регулятора, то есть это переменная, которая меняется при повороте ручки, догадаться можно по стрелке, которая отходит на схеме от этой буквы.
еще один ЛАТР (неопознанный)
Вариант более дружелюбного к конечному пользователю интерфейса.
В данном варианте по схеме видно, что он может подключаться как к 220В, так и к 127В. А на выходе всегда можно будет получить от 0 до 250В. Это происходит за счет подключения входов к разным коэффициентам трансформации.
На фотке выше можно увидеть дорожку и ролик, который ходит при движении колеса ЛАТРа. Вот так можно наглядно представить, как происходить регулирование напряжения.
ЛАТРы серии TSGC2 и ТDGC2
Данные регуляторы выпускаются как однофазные (TDGC2), так и трехфазные (TSGC2). Разница в одной букве, как видно. Трехфазный представляет собой три однофазных, собранных в одном корпусе. Далее после наименования идет значение максимальной мощности в кВА. Входное напряжение должно быть стабилизированным.
Основные технические данные приведены ниже. Три однофазных латра подключаются на 220В.
Электрические схемы 1ф и 3 ф:
ЛАТР – широко применяемое устройство, которое можно встретить в каждой электролаборатории. При стационарном использовании, профилактической чистке от пыли, грязи и не превышении рабочих параметров прослужит долгую службу. При командировании на объект может пострадать как от транспортировки, так и от неумелых рук. Но это касается не только данного типа оборудования. В любом случае, управлять электричеством – это прикольно =)
Сохраните статью или поделитесь с друзьями
Часто доводилось лицезреть, как между ЛАТРом и сетью подключают автоматический выключатель АП-50
2019 Помегерим!
– электрика и электроэнергетика
добрый вечер. имеется латр-1м 9а шесть клем обозначаются русскими буквами А Б В Г Д Е подскажите, где у него клемы на вход из сети 220 и где соответственно клемы выхода регулироваемого напряжения от 0 до 250 Вольт.
MB S 5L написал : добрый вечер. имеется латр-1м 9а шесть клем обозначаются русскими буквами А Б В Г Д Е подскажите, где у него клемы на вход из сети 220 и где соответственно клемы выхода регулироваемого напряжения от 0 до 250 Вольт.
О-о-о раритет какой Подскажу с удовольствием (ЛАТРы – моя слабость) Сеть
0-250В – Б-В Фиксированые выходы:
250В – Д-А Внутренняя перемычка – Б-Д
Схема ЛАТР
Как уже было сказано выше, все ЛАТРы относятся к автотранформаторам и обладают незначительной мощностью. При этом, им не требуется регистрация как средства измерения в Госреестре СИ и, соответственно, их не требуется поверять (по метрологическому освидетельствованию).
ЛАТР используется как на однофазной
(230/50В), так и на
трехфазной
(380/50В) сети переменного тока и состоит из следующих составляющих:
- Тороидальный сердечник из стали.
- Обмотка, которая выполнена в виде одного контура (первичная).
При этом ее определенное количество витков зачастую выступает также и в роли вторичной обмотки и может регулироваться в зависимости от требуемого U выхода. Для того, чтобы уменьшить или увеличить число витков вторичной обмотки, в ЛАТРе предусмотрено ручное управление (ручка), поворот которой вызывает скольжение и перемещение угольной щетки от одного витка к другому. Таким образом, изменяется коэффициент трансформации, что и обуславливает различное выходное U.
Как работает ЛАТР
Как уже было сказано, настройка требуемого выходного напряжения осуществляется вручную, посредством вращения ручки, меняющей перемещение угольной щетки. При этом подобная настройка реализуется при подключении прибора к электрической сети.
Один из выходов витков обмотки, относящийся к вторичной, подсоединен к угольной щетке. Второй конец вторичной обмотки является общим с той стороны, где имеется входная сеть. Вращение ручки вызывает перемещение щетки, что в свою очередь изменяет число витков, а следовательно – выходное значение U.
Виды применяемых лабораторных автотрансформаторов
Все ЛАТРы, используемые в настоящее время, рассчитаны на питание от сети АС определенных напряжений.
Модели, предназначенные для работы на однофазном токе 230/50В. Имеют один тороидальный сердечник, на котором расположена обмотка. Их схема очень проста.
Устройства, работающие от трехфазной сети АС 380/50В. Они оснащены тремя магнитопроводами, каждый из которых имеет свою обмотку. Здесь схема выглядит несколько иначе.
Все виды подобных трансформаторов могут выдавать как пониженное, так и повышенное напряжение на выходе, а именно:
Устройство автотрансформатора
Имеется одна общая обмотка, расположенная на магнитопроводе ЛАТРа, а от нее уже отходят три дополнительных вывода. У старых моделей автотрансформатора на вторичной обмотке расположен токосъемный контакт, позволяющий:
- выходному напряжению плавно регулироваться;
- в один момент сменять одно значение напряжения на другое;
- изменять интенсивность нагрева жала у паяльника;
- регулировать электроосвещение.
Наиболее распространенный тип автотрансформатора — это тороидальный магнитопровод. Он представляет собой сердечник в форме кольца, сделанный из электротехнической стали.
На сердечник намотана медная проволока, или обмотка. Кроме того, конструкция прибора имеет дополнительную отпайку — отвод от обмотки. В целом контактов получается ровно три.
Для больших трансформаций лучше всего не использовать ЛАТР. Причины в следующем:
- Слишком высоки шансы получить в результате короткое замыкание. Разобраться с проблемой помогут специально приспособленные для этого электронные схемы или дополнительное сопротивление.
- Обычный трансформатор подходит больше в силу множества причин, таких, как более высокий КПД, меньшие расходы на сталь, уменьшенные габариты и вес, сниженная цена на инструмент.
Основные сферы применения ЛАТР
Все подобные виды автотранформаторов имеют достаточно узкое применение за счет своих конструктивных особенностей, а именно:
- В лабораториях различных НИИ и предприятий для проведения тестовых работ применительно к оборудованию, работающему на АС, а также в качестве стабилизатора U для понижения сетевого напряжения (на входе).
- Для наладки, отладки промышленных приборов, радиоэлектронной и высокочувствительной техники и большинства устройств, для работы которых требуется пониженный уровень U.
- В качестве зарядного устройства для АКБ.
- В ЖКХ.
- В образовательных учреждениях для проведения лабораторных работ.
Однако, если в электросети постоянно имеется нестабильный уровень U, применение ЛАТРа не будет себя оправдывать, так как в подобных случаях требуется установка стабилизатора.
Принцип работы с ЛАТРом
Чтобы работать с ЛАТРом было легко и безопасно даже неподготовленному человеку, приведем обязательный минимум теоретической информации и правила регулировки прибора. Основной характеристикой любого лабораторного автотрансформатора является максимально допустимый ток. Он указывается в паспорте устройства. Например, ЛАТР SUNTEK 500 ВА имеет максимально допустимый ток 2А. Превышение этого параметра ведет к перегреву и перегоранию обмотки катушки. Прибор выходит из строя. И самое неприятное, что ремонт при такой поломке нецелесообразен. Замена катушки обойдется в ту же сумму, что и покупка нового ЛАТРа. Поэтому при работе с ЛАТРом
Главное правило — не превышать максимально допустимый ток!
Как изготовить ЛАТР своими руками
Подобный тип автотрансформатора вполне возможно изготовить собственными силами, при этом, предпочтительно начинать с простой модели, предназначенной для однофазного тока с U сети 230/50В.
Для понимания того, что такое трансформатор ЛАТР
и как он будет работать, достаточно взглянуть на простейшую схему.
Можно, конечно, собрать и электронный ЛАТР своими руками
. Но для начала следует приступать к сборке с элементарных схем.
Следует заранее оговориться, что подобный типы ЛАТРов предназначаются для изменения напряжения в небольших диапазонах. Иначе целесообразно использовать обычные, классические схемы трансформаторов с первичной и вторичной обмотками. При применении ЛАТРа на большой разнице входного и выходного U возможно возникновение следующих проблем:
- Велика вероятность возникновения I, близкого к току КЗ.
- В связи с использованием большего количества материала (сердечника, медной проволоки), вес и габариты полученного трансформатора будут достаточно велики, что также и увеличит его стоимость.
- Низкий КПД.
Для сборки ЛАТРа необходимо подготовить следующие материалы:
- Сердечник (стержневой или тороидальной формы), продаются в специализированных магазинах. Возможно также найти подобный якорь в старой, сломанной технике.
- Медная проволока (для обмотки).
- Изолента (тряпичная).
- Термостойкий лак.
- Корпус, на который необходимо установить входные и выходные клеммы.
Если необходимо собрать автотрансформатор с возможностью изменения выходного U, также потребуются:
- Вольтметр (можно применить как аналоговый, так и цифровой вариант).
- Ручка и ползунок, имеющий угольную щетку (необходимы для регулировки U).
Для того, чтобы правильно подобрать количество витков медной проволоки, необходимо произвести расчет провода. С этой целью необходимо определиться, в каких диапазонах требуется получить напряжение на выходе. В качестве стандартных значений используется 127/50, 180/50 и 250/50, при этом U входа = 230/50В. Также требуется ограничить и задать мощность прибора Р.
Расчет витков обмотки
Для того, чтобы подобрать требуемый провод, необходимо определить максимальный ток, который возможен через обмотку. Максимальный I можно получить при работе автотрансформатора в качестве понижающего с 230В (U1) на 127В (U2). Таким образом, I считается следующим образом: I = I2 – I1 = P / U2 – P / U1, где:
- I, I2, I3 – тoк на участках, A.
- Р – мощность, Вт.
- U1, U2 – напряжение на входе и выходе, В.
Для того, чтобы подобрать провод требуемого диаметра, необходимо произвести следующий расчет:
Исходя из таблицы по выбору марки провода и его сечения, согласно ПУЭ подбирается требуемый провод.
После этого необходимо высчитать коэффициент трансформации для ЛАТРа, а также расчетную мощность:
Pp = P * k * (1 – 1/n)
В последней формуле k – коэффициент, зависящий от КПД ЛАТРа.
Теперь требуется определить количество витков обмотки, необходимое для U в 1 В. Для этой цели определяется площадь поперечного сечения магнитопровода S:
В данной формуле:
- W0 – количество витков обмотки, необходимое для U в 1 В.
- m – постоянный коэффициент (35 – для тороидального сердечника, 50 – для стержневого)
В зависимости от вида материала, используемого в качестве сердечника, многие предпочитают увеличивать количество витков на 1В на 30%, а общее количество – на 10% во избежание потерь по U.
После этого рассчитывается необходимое количество витков путем перемножения W0 на требуемое напряжение вторичной обмотки:
Чтобы рассчитать требуемую длину провода, необходимо намотать один виток на сердечник, а затем замерить его длину. Умножая полученную величину на рассчитанное выше количество витков, в результате можно получить необходимую длину проволоки. Для того, чтобы проволоки хватило на присоединение к разъемам, с каждой стороны требуется добавить по 30 см.
Изготовление ЛАТРа
Можно приступать к сборке регулятора. Схему из журнала я немного доработал, и получилось вот что: С такой схемой можно значительно повышать верхний порог напряжения. С добавлением автоматического кулера, снизился риск перегрева регулирующего транзистора. Корпус можно взять от старого компьютерного блока питания. Сразу нужно прикинуть порядок размещения блоков устройства внутри корпуса и предусмотреть возможность их надёжного закрепления. Если нет предохранителя, то обязательно нужно предусмотреть другую защиту от короткого замыкания. Высоковольтный клеммник надёжно крепим к трансформатору. На выход я поставил розетку для подключения нагрузки и контроля напряжения. Вольтметр можно поставить любой другой, на соответствующее напряжение, но не меньше 300 Вольт.
Особенности
Рассматривая, что это такое ЛАТР, следует отметить, что это разновидность автотрансформаторов. Он характеризуется невысокой мощностью, ему не требуется госреестр. Принцип работы, которым обладает лабораторный регулировочный автотрансформатор, заключается в настройке напряжения переменного типа однофазной(слева на фото) или трехфазной сети(справа).
Схема ЛАТРа включает в себя стальной сердечник тороидального типа. На нем присутствует всего один контур. Двух отдельных обмоток у этого устройства нет. Контуры совмещены. Одна часть может быть отнесена к виткам первичного типа, а другая – к виткам вторичного типа. Регулировочный автотрансформатор ЛАТР имеет достаточно простую схему. Пользователь может самостоятельно настраивать количество витков вторичной обмотки. Это отличает представленную разновидность агрегатов от других трансформаторов. О том как собрать ЛАТР своими руками мы писали здесь.
Схема электронного прибора
Купить надежный ЛАТР при имеющемся ассортименте — задача не из легких. Слишком много низкокачественных изделий представлено на рынке. Как вариант, можно приобрести промышленный образец, но цены на него довольно высокие, да и габариты немаленькие. В этом случае более приемлемым вариантом будет создать автотрансформатор своими руками.
Необходимые для сборки материалы
Материалы, которые обязательно понадобятся для сборки самодельного электронного ЛАТРа на полевом транзисторе, следующие:
- медная проволока (обмотка);
- лак, обладающий термоустойчивостью;
- тряпичная изолента;
- магнитопровод (подойдет как стержневой, так и тороидальный тип);
- корпус с закрепленными разъемами, к которому будет подключаться питание и нагрузка.
Расчёт обмотки ЛАТРа
Следом добавьте к автотрансформатору корпус, и сделайте крепление для ручки регулятора. K ручке прикрепите ползунок c угольной щёткой. Нужно сделать так, чтобы щётка плотно касалась верхней части обмотки. Ту область, по которой щётка будет передвигаться, необходимо пометить, и в месте пометки удалить изоляцию. Так, щётка будет иметь прямой электрический контакт со вторичной обмоткой. Клеммы вторичных напряжений, кроме общей, затенить одной, соединённой c угольной щёткой. При подсоединении вольтметр закрепляется.
Теперь необходимо убедиться в том, что автотрансформатор работает так, как ему положено. Чтобы проверить качество работы устройства, выполняются следующие пункты:
Если никаких проблем не обнаружено, то лабораторный автотрансформатор полностью готов к применению.
На изготовление лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа) своими руками многих толкает избыток на электрорынке некачественных регуляторов. Можно использовать и экземпляр промышленного типа, правда, подобные образцы имеют слишком большие размеры и дорого стоят. Именно из-за этого применение их в домашних условиях затруднено.
Конструкция
Регулировать представленный агрегат становится возможным посредством наличия в конструкции поворотной ручки. С ее помощью задается количество витков вторичного контура. Ручка связывается с угольной щеткой. Регулируемые автотрансформаторы позволяют управлять обмотками после включения аппаратуры. При этом щетка, согласно инструкции, скользит вдоль контура, задавая показатель трансформации.
С угольной щеткой соединяется один из выходов вторичной обмотки. Другой ее конец подведен к входной стороне сети. Потребители подсоединяются к выходным клеммам, а они, в свою очередь, подключаются к электросети. Это делает применение оборудования эффективным и удобным.
На лицевой панели прибора устанавливается вольтметр. Он снимает показания вторичной цепи. Это позволяет оперативно реагировать на перегрузки. Вольтметр предоставляет возможность производить регулировку точно.
На корпусе есть вентиляционная решетка. Это обеспечивает естественное охлаждение магнитопривода.
Понадобится
Нам понадобятся детали:
- Радиатор охлаждения с кулером (любой).
- Макетная плата.
- Контактные колодки.
- Детали можно подбирать исходя из наличия и соответствия номинальным параметрам, я ставил то, что первым под руку попало, но выбирал более или менее подходящее.
- Диодные мосты VD1 – на 4 — 6А – 600 В. Из телевизора, кажется. Или собрать из четырёх отдельных диодов.
- VD2 — на 2 — 3 А – 700 В.
- T1 – C4460. Транзистор я поставил от импортного телевизора на 500V и мощностью рассеяния 55W. Можете попробовать любой другой подобный высоковольтный, мощный.
- VD3 – диод 1N4007 на 1A 1000 В.
- C1 – 470mf х 25 В, лучше ёмкость ещё увеличить.
- C2 – 100n.
- R1 – 1 кОм потенциометр любой проволочный, от 500 Ом и выше.
- R2 – 910 — 2 Вт. Подбор по току базы транзистора.
- R3 и R4 — по 1 кОм.
- R5 – подстрочный резистор на 5 кОм.
- NTC1 — терморезистор на 10 кОм.
- VT1 – любой полевой транзистор. Я поставил RFP50N06.
- M – кулер на 12 В.
- HL1 и HL2 – любые сигнальные светодиоды, их можно вовсе не ставить вместе с гасящими резисторами.
Первым делом нужно приготовить плату для размещения деталей схемы и закрепить её на месте в корпусе. Размещаем на плате детали и припаиваем их. Когда схема собрана, настаёт время её предварительного испытания. Но нужно это делать очень осторожно. Все детали находятся под напряжением сети. Для испытания устройства я спаял две лампочки на 220 вольт последовательно, чтобы они не сгорели, когда на них пойдёт напряжение 280 вольт. Одинаковой мощности лампочек не нашлось и поэтому накал спиралей сильно различается. Нужно иметь ввиду, что без нагрузки регулятор работает очень некорректно. Нагрузка в данном устройстве является частью схемы. При первом включении лучше поберегите глаза (вдруг что – то напутали). Включаем напряжение и потенциометром проверяем плавность регулировки напряжения, но не долго, во избежание перегрева транзистора.
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
Если хотите выставить напряжение с большой точностью, то конечно же, здесь не обойтись без . 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 напряжениеи 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
В нынешнее время большое распространение получили автотрансформаторы (ЛАТР — лабораторные автотрансформаторы). Это тип обычного трансформатора в котором первичная и вторичная обмотки друг от друга не изолированы, а соеденены электрически напрямую, следовательно в них используется не только электрическая, но и электромагнитная связь. Общая обмотка трансформатора имеет несколько разных выводов (2, 3, 4 и более), при подключении к ним можно получить разные напряжения.
На рисунке показана схема электронного ЛАТРа, с обмотки III сетевого трансформатора Т1 переменное напряжение (0,5…1В) поступает через делитель напряжения (R15 R16 R3) на УНЧ. Данный УНЧ выполнен по схеме упрощенного УМЗЧ, мощности УНЧ достаточно для питания небольшого по мощности устройства подключенного к ЛАТРу, если необходима большая мощность то надо применить долее мощный УМЗЧ и трансформатора Т2. Непосредственно с выхода УНЧ снимается переменное напряжение величина которого от 0 до максимального питающего напряжения.
Обмотка II Т1 должна выдавать напряжение 22…24В. VT1…VT4 должны быть установлены на общем радиаторе. R3 должен быть расположен на лицевой панели корпуса ЛАТРа.
Напряжение питания ОУ должно быть в пределах +/-13…14В. Падение напряжения на R13 R14 должно быть в пределах 0,34…0,4В. На выходе УЧН должна быть синусоида 50Гц (для этого надо подключить нагрузку 16 Ом мощностью не менее 10…15Вт). Т2 пита ТВ3-1-9 от лампового ТВ УЛПЦТИ.
Или любой другой трансформатор с напряжением на первичной обмотке 6В (то есть подавая на его первичную обмотку (на схеме это вторичная) 222В на выходе должно быть 6В, которая является первичной в схеме ЛАТРа, то есть на выходе УНЧ регуляторами настройки R15 R4 и регулятором выходного напряжения R3 мы должны получить максимальное неискаженное синусоидальное напряжение с частотой 50 Гц в пределах 6,2В, при этом напряжение на выходе Т2 должно быть не менее 230В.) Регулятор R3 позволяет получить на выходе Т2 напряжение от 0 до 230 В с частотой 50Гц.
Литература Ж. Радиосхема 2006-5
В 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.
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×W 1,2 см,
где L — необходимая длина провода (в сантиметрах), lвитка — длинна одного витка; W 1,2 — количество витков вторичной и первичной обмотки.
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:
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.
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).
Лабораторный автотрансформатор, или, сокращённо, ЛАТР — это устройство для изменения напряжения переменного тока у различных электроприборов. Это устройство является разновидностью обыкновенного трансформатора. В процессе изменения напряжения при помощи ЛАТРа частота прибора на любом этапе сохраняется прежней. Основана его работа на явлении электромагнитной индукции. Устройство включает в себя множество дополнительных модификаций.
Разновидности
Существует оборудование, рассчитанное на регулировку напряжения трехфазной или однофазной сети. Во втором варианте электронный ЛАТР имеет одну обмотку и один сердечник. Трехфазный агрегат включает в свою конструкцию три сердечника. На каждом из них есть по одной обмотке.
ЛАТРы могут как понижать, так и повышать напряжение. Это их основная особенность. Однофазные разновидности создают напряжение в сети от 0 до 250 В. ЛАТР трехфазный (380 В в сети) может регулировать диапазон от 0 до 450 В.
Следует отметить, что КПД обеих разновидностей приборов высокий. Он достигает 99%. При этом создается выходное напряжение синусоидной формы.
На что обратить внимание при выборе
В процессе выбора наиболее подходящей модели необходимо обращать внимание на некоторые важные параметры.
Среди них выделяют:
- мощность;
- диапазон регулировки напряжения и пр.
Рассмотрим каждый из них подробней.
Мощность
На российском рынке представлены модели с мощностью от 0,5 до 10 Вт, однако встречается и выше. Для выбора оптимального показателя изначально выполняется подсчет номинальной нагрузки всего подключаемого оборудования.
Справка: суммарная мощность подключаемых устройств не должна быть больше трансформаторной.
Диапазон регулировки напряжения
Показатель напрямую зависит от того, как именно работает прибор:
- на понижение;
- на повышение значения напряжения.
Большая часть представленного модельного ряда относится к пониженному классу, особенно актуально это в отношении однофазных автотрансформаторов. Их рабочий диапазон находится в пределах:
- от 0 до 250 В;
- от 160 до 220 В.
В зависимости от необходимого значения номинального напряжения требуется подбирать соответствующую модель лабораторного автотрансформатора.
Трехфазные модели обладают более широким диапазоном:
- 200-220 В. При этом далеко не всегда есть необходимость в использовании такого агрегатора;
- 180-220 В – оптимальное решение в случае перепадов напряжения в электросети.
Среди трехфазных автотрансформаторов пользуются спросом модели с рабочим диапазоном 180-220 В. Во многом это связано с существенными перепадами в сети.
Номинальное напряжение питающей сети
Если в планах имеется подключение устройства к однофазной сети, оптимальным вариантом станет покупка модели автотрансформатора на 220 В, если к трехфазной – на 380 В (такие модели вполне могут существенно выходить за пределы номинальных показателей трехфазной сети, из-за чего диапазон составляет от 0 до 430 В).
В данном случае все просто и вопросов не должно возникнуть.
Применение
ЛАТРы применяют в исследовательских центрах, лабораториях для проведения тестирования оборудования переменного тока. Иногда подобные приборы необходимы для стабилизации сетевого напряжения. Например, в момент недостаточного его уровня в сети в данный момент.
Однако сфера его применения ограничена. Если в сети наблюдаются постоянные перепады, скачки, применение автотрансформатора будет бессмысленным. В этом случае потребуется установить стабилизатор. Главным предназначением ЛАТРа является точная настройка напряжения для выполнения различных исследовательских задач, тестов.
ЛАТР — регулируемый автотрансформатор
В повседневной жизни мы используем множество электронных устройств, которые давно стали для нас незаменимыми помощниками. Это и телевизор, и мобильный телефон, и компьютер, и многое другое, без чего современный человек уже не будет чувствовать себя комфортно. Мы привыкли их использовать, даже не задумываясь как они работают и из чего они состоят. А ведь одной из главнейшей составляющей частью многих наших помощников является трансформатор. Он используется не только в аппаратуре, но и является одной из главных составляющих в системе передачи электроэнергии на расстояние.
А все началось в 1831 году. Именно тогда было открыто явление электромагнитной индукции (это сделал английский физик М. Фарадей), он-то и стало основой в работе трансформатора. Позже, в 1848 году французский механик Г. Румкорфом изобрел первую индукционную катушку — прообраз трансформатора. Но Днем рождения первого трансформатора принято считать 30 ноября 1876 года, именно в тот день русский изобретатель П. Яблочков получил патент на трансформатор с разомкнутым сердечником. Он представлял собой стержень с намотанными на него обмотками. А вот трансформатор с замкнутым сердечником создали англичане — братья Гопкинсоны в 1884 году. Потом, в конце 80-х годов, было изобретено маслянное охлаждение, которое повысило надежность и долговечность обмоток трансформатора. За это стоит благодарить инженера Д. Свинберна. А подытожил все эти изобретения электротехник М. О. Доливо-Добровольский, который в 1889 году придумал не только трехфазную систему переменного тока, но и создал первый трехфазный трансформатор. С тех пор ученые старались все более усовершенствовать материал, из которого сделан сердечник, для того, чтобы снизить потери и значительно увеличить эффективность трансформаторов. А вот появившийся значительно позже автотрансформатор — это уже такая разновидность трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только магнитную связь, но и электрическую. Т.е. , он имеет единую обмотку, которая, в свою очередь, имеет несколько выводов (как минимум их три), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Он трансформирует переменное напряжение одной величины в переменное напряжение другой величины. Особенность в том, что имея ЛАТР, можно менять напряжение на его выходе. Главный «козырь» автотрансформатора — высокий КПД, так как только часть мощности подвергается преобразованию, это особенно существенно в случае, если входное и выходное напряжения отличаются незначительно. А вот главный его недостаток — это отсутствие электроизоляции (ее еще называют гальванической развязкой) между первичной и вторичной цепями. Он может называться по-разному: ЛАТР — Лабораторный АвтоТрансформатор, РНО — Регулятор Напряжения Однофазный, РНТ — Регулятор Напряжения Трехфазный. РНТ — это, фактически, три РНО, компактно помещенные в один корпус. Трехфазные ЛАТРы используются только для трехфазного оборудования.
Но чаще всего наши покупатели интересуются именно однофазными ЛАТРами. Очень важно выбрать правильную мощность данного прибора. На трансформаторах и ЛАТРах обычно указывают полную мощность. Она измеряется в ВА (VA). Главное в этом деле — помнить, что при снижении на нем напряжения, будет снижаться и его мощность. Поэтому разумно будет выбрать ЛАТР «с запасом» — он дольше прослужит. Принцип работы таков: Сеть переменного тока, источник электроэнергии, подключаем к обмотке автотрансформатора, а сам потребитель (прибор, который нам нужно заставить работать) — подключаем к одной из частей этой самой обмотки. Переменный ток проходит по обмотке автотрансформатора, при этом возникает переменный магнитный поток, который индуктирует в этой же обмотке электродвижущую силу (ее величина прямо пропорциональна числу витков обмотки). Вот таким образом вы и можете получить нестандартное напряжение. Современный ЛАТР имеет удобную ручку регулировки, что позволяет регулировать на выходе плавно.
Если Вам нужен ЛАТР, обращайтесь, наши менеджеры подберут подходящее Вам устройство.
ЛАТР (Лабораторный АвтоТРансформатор)
Случилась со мной эта история в годы моей юности, еще в советские времена. Учился я тогда в техникуме на последнем курсе, и направили меня на практику в один столичный ЦНИИ в должности лаборанта. Попал я в лабораторию радиосвязи, т.к. моя будущая специальность называлась “Радиосвязь и радиовещание…”.
Я всегда тяготел к радиотехнике, поэтому мог с уверенностью называться радиолюбителем. Неплохо разбирался в принципиальных электронных схемах; собирал радиоприемники, усилители и другую лабуду, которую можно было найти в журнале “Радио”; немного и сам конструировал. В общем, целенаправленно поступил на выбранное мной отделение и вот, как результат, я практикант на интересной для меня работе.
Коллектив подобрался, в целом, неплохой, как говорится, люди от науки: все имели степень различной тяжести. А прикрепили меня к одному кандидату наук, который давал мне задания по сборке и отладке макетов различных электронных схем. Такое вот разделение труда – он занимается теорией, разрабатывая схемы, а я их собираю и отлаживаю.
Все было бы очень даже хорошо, но я чем-то не понравился этому человеку: он постоянно ко мне придирался и давил на корню все мои предложения по улучшению его схем. Я очень даже сомневаюсь, что он когда-либо держал в руках паяльник, но он и в этом случае начинал учить меня, как правильно нужно паять. В таких случаях я его просил показать мне, неумехе, как это делается, но он упорно отказывался. В общем, назревал конфликт.
В один прекрасный день он дает мне схему своего творения и предлагает ее собрать. Схема несложная – трехкаскадный предварительный усилитель низкой частоты (если судить по типу транзисторов и номиналу конденсаторов), плюс выпрямитель по мостовой схеме и фильтр на электролитическом конденсаторе. Быстренько собираю схему на макетной плате и отдаю ему заказ. А он предлагает мне снять частотную характеристику этого усилителя. Подключив блок питания, генератор и осциллограф, выполняю его указание.
Не спеша так работаю, занося измеренные показания в таблицу и вдруг, слышу раздраженный голос:
— Ты от чего запитался?
— От блока питания, естественно, — невозмутимо ему отвечаю, т.к. уже привык к его неуравновешенному характеру.
— А ты на схеме выпрямитель видел?
— Видел, — индифферентно ему в ответ.
— Что? – все также безэмоциально спрашиваю.
— Это значит, что нужно подать переменное напряжение! – по слогам орет он мне в самое ухо.
— А зачем? У нас и трансформатора на такое напряжение нет.
— Так подключи ЛАТР! Всему тебя учить надо!
— ЛАТР опасно: у него нет гальванической развязки от сети. Могут сгореть приборы и ваша схема.
— Так ты заранее выстави нужное напряжение. У вас там что, не учат, какое напряжение опасное, а какое нет? – он уже в ярости брызжет слюной, а народ с интересом подтягивается к нашему столу.
— Все равно опасно. Я подключу, но подавать напряжение не буду: я еще пожить хочу.
— Подключай! Я сам все сделаю.
Под чутким присмотром моего наставника достаю ЛАТР, выставляю на нем нужное напряжение и, предварительно выключив, соединяю с макетом. А этот кандидат подает напряжение и с победным видом смотрит на меня:
— Ну, что, видал? ***! — что он сказал в конце я так и не разобрал, но могу только догадываться.
— И что дальше? – спрашиваю, предчувствуя огромные неприятности. А он, двигая к себе макет, собирается что-то сказать, но вместе со стулом и воплями отлетает в сторону. Помимо всего прочего он умудряется отшвырнуть от себя макет на заземленный осциллограф и на схеме взрывается электролитический конденсатор, осыпая всех фейерверком из мельчайших кусочков фольги. Все присутствующие отпрыгивают назад, сметая все на своем пути. В то же время срабатывает вводной автомат и все погружается во мрак… (“И тишинааа”, как сказал бы Савелий Крамаров.) В общем, веселуха была еще та!
Не буду объяснять всю физику произошедшего процесса – кто в теме, тот поймет. Главное, что все обошлось, и никто почти не пострадал. Мне же дали другого руководителя практики и мы с ним быстро нашли общий язык.
Автотрансформатор (ЛАТР) Энергия Black Series TDGC2-2кВА 6А (0-300V) однофазный
Чтобы работать с ЛАТРом было легко и безопасно даже неподготовленному человеку, приведем обязательный минимум теоретической информации и правила регулировки прибора. Основной характеристикой любого лабораторного автотрансформатора является максимально допустимый ток. Он указывается в паспорте устройства. Например, ЛАТР SUNTEK 500 ВА имеет максимально допустимый ток 2А. Превышение этого параметра ведет к перегреву и перегоранию обмотки катушки. Прибор выходит из строя. И самое неприятное, что ремонт при такой поломке нецелесообразен. Замена катушки обойдется в ту же сумму, что и покупка нового ЛАТРа. Поэтому при работе с ЛАТРом
Главное правило — не превышать максимально допустимый ток!
Необходимые параметры при выборе ЛАТРа
Сила тока, проходящего по обмоткам автотрансформатора, зависит от двух величин: мощность нагрузки и выходное напряжение.
Ток ЛАТРа = Мощность нагрузки / Вых. напряжение
То есть, подключение того или иного оборудования (нагрузки) с различной потребляемой мощностью и регулирование напряжение на выходе ЛАТРа при помощи поворотной ручки изменяет значение силы тока. А значит, чтобы не превысить максимально допустимый ток ЛАТРа, делать все манипуляции с прибором надо осознанно, понимая значение каждой величины и постоянно контролируя ток по формуле.
Основным критерием выбора модели ЛАТРа является ток, который будет через него проходить. В паспорте указан максимальный ток для каждой модели стабилизаторов напряжения. К примеру, модель SUNTEK 5000, максимальный ток – 20 Ампер. То есть, если потребитель будет использоваться при напряжении 250 Вольт, то 250 умножаем на 20 и получаем разрешенную мощность, 5000 Ватт. Но! Если Вы хотите использовать ЛАТР при 100 Вольтах, максимальный ток остается прежний, 20 Ампер и тогда максимальная мощность будет равна 100 умножить на 20 всего 2000 Вт. Этот закон надо использовать всегда, чтобы ЛАТР работал долго и безупречно.
Использование трансформаторов ЛАТР
Данная конструкция трансформатора используется при лабораторных исследованиях с нестандартным напряжением. С его помощью, в ручном режиме поддерживается номинальное напряжение нагрузки. Как правило, ЛАТРы применяются при тестировании низковольтных приборов и оборудования.
Нередко, трансформаторы ЛАТР выполняют функцию блока питания в приборах, предназначенных для нагревания нихромовой нити и разрезания пенопластовых, акриловых и прочих материалов.
В трансформатор встраивается вольтметр и регулятор, изменяющий переменный ток на выходе. Коэффициент трансформации изменяется при перемещении контакта, подключающего нагрузку в обмотке ЛАТР.
Правила безопасности при работе с ЛАТРом
При работе с лабораторным автотрансформатором чрезвычайно важно соблюдать правила безопасности. Это позволит избежать поражения электрическим током и убережет сам ЛАТР от поломки.
— подключать к сети прибор со снятым корпусом,
— подсоединять или отсоединять провода от клеммной колодки, если ЛАТР подключен к сети,
— резко крутить регулировочную ручку,
— оставлять прибор без присмотра, а также работать с ЛАТРом непрерывно более 6 часов,
— накрывать работающий прибор, а также использовать его в помещении с высокой влажностью или температурой,
Контроль тока
Сила тока, проходящего по обмоткам автотрансформатора, зависит от двух величин: мощность нагрузки и выходное напряжение.
То есть, подключение того или иного оборудования (нагрузки) с различной потребляемой мощностью и регулирование напряжение на выходе ЛАТРа при помощи поворотной ручки изменяет значение силы тока. А значит, чтобы не превысить максимально допустимый ток ЛАТРа, делать все манипуляции с прибором надо осознанно, понимая значение каждой величины и постоянно контролируя ток по формуле.
Например, к ЛАТРу SUNTEK 500 ВА (2 А) нужно подключить нагрузку 50 ВА при напряжении 110 Вольт. Перед тем как приступить к работе с ЛАТРом, проверяем значение тока по формуле.
Ток не превышает 2 А. Значит к ЛАТРу можно смело подключать такую нагрузку при таком напряжении.
Отдельно стоить остановиться на вопросе потребляемой мощности подключаемых к ЛАТРу электроприборов. Как правило, в технической документации потребляемая мощность указывается в Ваттах (Вт) — это активная мощность, но при расчетах необходимо использовать полную мощность, измеряемую в Вольт-Амперах (ВА). Если не уходить глубоко в теорию, то для приборов без электродвигателя полная мощность равна активной, а для приборов с электродвигателями — равна активной мощности разделенной на 0,7. К тому же необходимо учесть, что в момент пуска двигателя потребляемая мощность возрастает в несколько раз. Поэтому к ЛАТРу можно подключать приборы с электродвигателями только, если их полная мощность составляет не более одной трети от номинала ЛАТРа.
Используя формулу контроля тока, также можно определить предельную мощность подключаемой нагрузки или диапазон выходного напряжения.
Подключение ЛАТРа
Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) — это устройство, предназначенное для плавного регулирования напряжения в заданных пределах в однофазной (220 В) или трехфазной (380 В) сети.
Лабораторные автотрансформаторы широко используются научными институтами, производственными и образовательными учреждениями для проведения всевозможных тестов, а также в быту для подключения к электросети оборудования, которому требуется напряжение отличное от стандартного (например, приборы, рассчитанные на 110 Вольт).
Компания SUNTEK выпускает лабораторные автотрансформаторы (ЛАТРы) двух модификаций.
Классические модели выполнены в черном металлическом корпусе. На передней панели они имеют ЖК-дисплей, отображающий значение выходного напряжения, и клеммы для подключения к сети и нагрузке. Сверху располагается регулировочная ручка. Поворот ручки направо или налево меняет значение выходного напряжения.
ЛАТРы SUNTEK серии RED выполнены в корпусе красного цвета. Они также имеют ЖК-дисплей и поворотную ручку регулировки, но отличаются наличием предохранителя по току, который позволяет уберечь прибор от поломки при перегрузке. К тому же у моделей 500ВА, 1000ВА, 2000ВА серии RED упрощена система подключения. Вместо клеммной колодки здесь провод с вилкой для подключения в сеть и встроенная розетка на корпусе для подключения электроприборов.
ЛАТРы SUNTEK имеют целый ряд преимуществ:
- Расширенный диапазон выходного напряжения (от 0 до 300 Вольт — однофазные ЛАТРы, от 0 до 430 Вольт — трехфазные ЛАТРы).
- Информативный ЖК-дисплей. Цифровой вольтметр в отличие от стрелочного более наглядно предоставляет информацию и позволяет точнее регулировать выходное напряжение.
- Ручка-регулятор с плавным ходом.
- Удобное подключение сети и нагрузки. У классических моделей ЛАТРов SUNTEK для подключения предусмотрена клеммная колодка, ЛАТРы SUNTEK серии RED небольшого номинала подключаются по типу «вилка/розетка».
- Предохранитель. Все модели серии RED имеют предохранитель по току, позволяющий предотвратить поломку прибора в случае превышения максимально допустимого тока.
- Гарантия 2 года.
Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) — это наиболее удобный и легкий способ регулировать напряжение. Но для долгой бесперебойной работы его в первую очередь необходимо правильно разместить и подключить.
Место размещения ЛАТРа:
При выборе места для установки лабораторного автотрансформатора, особое внимание следует уделить вопросу пожарной безопасности. Прибор может эксплуатироваться только в условиях невзрывоопасной окружающей среды. Его нельзя размещать в помещениях, где присутствуют легко воспламеняющиеся материалы, жидкости, где возможно скопление химически активных паров и газов, способных повредить изоляцию проводов или токоведущие части прибора. Также следует учитывать температурный режим и уровень влажности в помещении. ЛАТР не предназначен для использования в минусовую температуру. Допустимый рабочий диапазон от 0 до +40С. Влажность воздуха не более 80%.
Для обеспечения надлежавшей вентиляции, место размещения ЛАТРа должно быть открытым, чтобы потоки воздуха могли беспрепятственно проходить через корпус прибора и вокруг него. Запрещается накрывать прибор во время работы или размещать вплотную к каким-либо поверхностям, перекрывающим вентиляционные отверстия на корпусе.
Оптимальным местом для ЛАТРа будет рабочий стол или полка. Хотя прибор можно установить и на любое другое ровное не скользкое основание, при условии его достаточной прочности.
Подключение ЛАТРа:
Для подключения ЛАТРов с клеммной колодкой рекомендуется использовать специальный Комплект для подключения. Необжатые провода без клемм не обеспечат надежный контакт, что может привести к искрению и стать причиной возгорания. В Комплект для подключения от компании SUNTEK входят два провода длиной 1,5 м: провод с клеммами и вилкой для подключения в сеть и провод с клеммами и розеткой для подключения нагрузки.
Прежде чем приступать к работе с ЛАТРом его необходимо осмотреть на предмет повреждений. Запрещается эксплуатировать прибор при наличии трещин на корпусе, вмятин и других деформаций. Внутри корпуса опасное напряжение!
Порядок подключения ЛАТРа:
1. Подключить сетевой кабель (клеммы-вилка) к входным клеммам «А» и «Х», а кабель нагрузки (клеммы-розетка) к выходным клеммам ЛАТРа, имеющим обозначение «а» и «х». ВНИМАНИЕ! Недопустимо подключать сетевое напряжения к выходным клеммам ЛАТРа.
2. Подключить ЛАТР в сеть (При включенном в сеть автотрансформаторе категорически запрещается прикасаться к клеммной колодке. Это опасно для жизни!).
3. Установить при помощи поворотной ручки необходимое значение выходного напряжения*.
4. Подключить нагрузку.
ЛАТРы SUNTEK серии RED номиналом 500ВА, 1000ВА, 2000ВА имеют встроенный провод с вилкой и розетку на корпусе. Их подключение идет следующим образом: при помощи регулировочной ручки устанавливается необходимое выходное напряжение* (напряжение устанавливается согласно шкале под ручкой ЛАТРа, позднее его можно будет отрегулировать, ориентируясь на ЖК-дисплей), провод с вилкой подключается в сеть, в розетку подключается нагрузка, после чего кнопкой «вкл/выкл» включается ЛАТР.
* — Обращаем Ваше внимание, что превышение величины максимально допустимого тока ведет к перегреву и поломке ЛАТРа (максимально допустимый ток указан в паспорте прибора). Контроль тока подробно рассмотрен в статье «Работа с лабораторным автотрансформатором».
Мощность нагрузки (от 0 до ? ВА)
Очевидно, что уменьшать нагрузку можно до бесконечности, и даже вовсе ее не подключать (нагрузка 0), ток при этом не возрастет. А вот какую максимальную нагрузку можно подключить к ЛАТРу, если известен максимально допустимый ток и выходное напряжение? Проведем расчет используя данные из прошлого примера (максимальный ток ЛАТРа — 2 А, необходимое выходное напряжение — 110 Вольт). Из формулы, указанной выше, выведем мощность нагрузки:
Получается, что к ЛАТРу SUNTEK 500 ВА (2 А) при выходном напряжении 110 Вольт нельзя подключать нагрузку больше 220 ВА.
Выходное напряжение (от ? до 300 Вольт)
Из первой формулы, используемой для контроля тока, видно, что увеличение выходного напряжения приводит только к снижению тока на обмотках автотрансформатора. Поэтому верхний порог данной величины ограничивается лишь конструктивными особенностями ЛАТРа конкретного производителя. Во всех моделях ЛАТРов SUNTEK напряжение на выходе можно увеличивать вплоть до 300 Вольт. А насколько можно уменьшить выходное напряжение, если известен максимально допустимый ток и мощность нагрузки, рассчитаем по формуле. Данные опять возьмем из первого примера: ЛАТР с максимальным током 2 А, мощность подключенной нагрузки — 50 ВА. Формулу модифицируем для расчета напряжения:
50 / 2 = 25 Вольт
Получаем, что при нагрузке 50 ВА, регулировочную ручку ЛАТРа 2 А нельзя устанавливать на значение меньше 25 Вольт. Это приведет к превышению максимально допустимого тока.
Принцип работы
Основным предназначением ЛАТР TDGC2-2кВА 6A является планомерная коррекция переменного напряжения 220 В. Диапазон напряжений 0-300 В. Применение ЛАТР TDGC2-2кВА позволяет добиться плавного регулирования напряжения на выходе, так как этот прибор имеет изменяемый коэффициент трансформации. Его изменение происходит, когда угольная щетка перемещается по обмотке. Это влияет и на параметры напряжения на выходе. Когда коэффициент трансформации равен 1, то передача электрической энергии из электросети происходит гальваническим способом.
Правила безопасности
При работе с лабораторным автотрансформатором чрезвычайно важно соблюдать правила безопасности. Это позволит избежать поражения электрическим током и убережет сам ЛАТР от поломки.
— подключать к сети прибор со снятым корпусом,
— подсоединять или отсоединять провода от клеммной колодки, если ЛАТР подключен к сети,
— резко крутить регулировочную ручку,
— оставлять прибор без присмотра, а также работать с ЛАТРом непрерывно более 6 часов,
— накрывать работающий прибор, а также использовать его в помещении с высокой влажностью или температурой,
— эксплуатировать прибор, если появились признаки поломки (дым, горелый запах, вибрация, шум).
Лабораторные автотрансформаторы (ЛАТРы) SUNTEK точны, надежны и безопасны в использовании. В них заложен большой эксплуатационный ресурс. При правильном использовании и постоянном контроле тока ЛАТРы SUNTEK прослужат долгие годы.
ЛАТРы с цифровыми индикаторами и выходным напряжение до 300В!
На рынке электронной техники присутствует огромное количество регулируемых стабилизированных источников питания постоянного тока. А что же с регулируемыми стабилизированными источниками переменного тока? Их просто нет! Если очень постараться, то можно найти очень небольшое количество маломощных, но чрезвычайно дорогих моделей. Но не все так страшно! Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) является прекрасным источником переменного тока, нестабилизированным конечно, но регулируемым мощным и недорогим.
Отличительная особенность предлагаемых ЛАТР – это выходное регулируемое напряжение от 0 до 300 В и цифровой индикатор (вольтметр) выходного напряжения. Модельный ряд включает модели от 0,5 до 20 ВА.
Автотрансформаторы с ручной регулировкой выходного напряжения незаменимы в промышленности, научных исследования, быту и в любом виде деятельности, где требуется нестандартное значение переменного напряжения.
ЛАТР применяется на производствах, где требуется регулирование температуры. В отличии от тиристорных регуляторов мощности, ЛАТР, независимо от уровня выходной мощности, выдает всегда синусоидальное напряжение, что существенно сокращает помехи и обеспечивает точное поддержание мощности в нагрузке. Автотрасформаторы применяются в лабораториях, на производстве и в мастерских, занимающихся проектированием и наладкой электронной техники.
В быту ЛАТР может выполнять даже роль стабилизатора напряжения. Регулируя выходное напряжение можно справиться с нехваткой или переизбытком сетевого напряжения при длительных его отклонениях от номинала. Для современной требовательной бытовой техники, расчитанной на 230…240 В, ЛАТР может обеспечить повышенное напряжение в устаревших сетях на 220 В. А для электронной техники, рассчитанной под сети 110 В или 127 В, лабораторный автотрасформатор вообще безальтернативен.
ЛАТР– необходимый помощник любого радиолюбителя! ЛАТР поможет измерить технические характеристики самоделок, узнать поведение электронной схемы на различных напряжениях, токах и температуре. Подключив на выход автотрансформатора диодный мост, можно быстро получить мощный регулируемый источник постоянного тока.
Технические характеристики ЛАТР:
Модель | Мощность, кВА | Выходной ток (макс.), А | Выодное напряжение, В (50Гц) | Входное напряжение, В (50Гц) | Размеры, мм | Вес, кг |
ЛАТР-0.5кВА (TDGC2-0.5) | 0,5 | 2 | 0…300 | 220 | 140х150х130 | 3,5 |
ЛАТР-1кВА (TDGC2-1) | 1 | 4 | 0…300 | 220 | 165х200х180 | 6 |
ЛАТР-2кВА (TDGC2-2) | 2 | 8 | 0…300 | 220 | 190х200х180 | 8 |
ЛАТР-3кВА (TDGC2-3) | 3 | 12 | 0…300 | 220 | 190х230х210 | 10 |
ЛАТР-5кВА (TDGC2-5) | 5 | 20 | 0…300 | 220 | 190х230х210 | 15 |
ЛАТР-10кВА (TDGC2-10) | 10 | 40 | 0…300 | 220 | 410х320х240 | 33 |
ЛАТР-15кВА (TDGC2-15) | 15 | 60 | 0…300 | 220 | 505х320х395 | 54 |
ЛАТР-20кВА (TDGC2-20) | 20 | 80 | 0…300 | 220 | 560х320х240 | 60 |
Как подключить латр к двигателю
В этом двигателе есть обмотка возбуждения которую нужно подключать отдельно.
Вот, что пишет интернет по запуску такого двигателя — принципиальная схема системы управления автоматическим пуском двигателя 2ПН100М в функции тока якоря.
Двигатель М получает питание от сети переменного тока через трансформатор Т и неуправляемый выпрямитель на диодах D1-D6. Ограничение пусковых токов в якорной цепи двигателя достигается включением пусковых сопротивлений R1 и R2, шунтируемых контакторами КМ3 и КМ4. Для построения системы управления в функции тока якоря в цепь пусковых резисторов включены катушки токовых реле КА2 и КА3. Использовать в силовой цепи собственные контакты реле времени невозможно, так как их максимально допустимый ток значительно меньше токов силовой цепи. Следовательно, при построении схем реальных электроприводов реле тока (как и реле времени, эдс и др.) при своём срабатывании подключают катушки управления силовых контакторов КА2 и КА3.
В схеме предусмотрены следующие виды защит: защита сети от перегрузок и коротких замыканий достигается включением в первичную цепь трансформатора плавких вставок F1 – F3; защита якорных цепей двигателя от перегрузок осуществляется тепловым реле ТТ; защита цепей возбуждения – предохранителем – F4; защита от обрыва цепи возбуждения машины – токовым реле КА1.
Включение привода производится нажатием на кнопку SB1 «ПУСК». При этом катушка контактора КМ1 ставится под питание, первичная обмотка трансформатора Т подключается к питающей сети. Напряжение постоянного тока с выхода выпрямителя через катушку токового реле контроля обрыва поля возбуждения КА1 поступает на обмотку возбуждения LM
. При достижении номинального значения током возбуждения реле КА1 срабатывает и включает контактор цепи якоря КМ2, начинается разгон двигателя с полностью включёнными в цепь якоря пусковыми резисторами R1 и R2. Одновременно ставится под питание катушка реле времени КТ, которое, по истечении выдержки времени 0,1 с, разрешает работу цепей управления контакторами КМ3 и КМ4. По мере увеличения частоты вращения вала двигателя М в процессе разгона ток якоря уменьшается, при достижении током значения уставки 15 А реле КА2 отключается, его контакт замыкается – срабатывает контактор КМ3, выводя из работы первую ступень пускового резистора и катушку токового реле КА2. Далее разгон двигателя происходит с включённым в цепь якоря резистором R2 до момента снижения тока якоря до 14 А (уставка реле КА3) и соответственно до момента срабатывания контактора КМ4, выводящего из работы вторую ступень реостата.
Остановка привода производится нажатием на кнопку SB2 «СТОП». При этом отключается контактор КМ1 и обесточивается трансформатор Т. Привод электрического торможения не имеет.
Можно конечно двиг запустить и через ЛАТР напрямую + обмотка возбуждения напрямую = но как по мне это несовсем правильно
Устройство и принцип действия ЛАТРа
ЛАТР — младший брат из семейства регуляторов напряжения, куда входят более мощные родственники, типа РНО (регулятор напряжения однофазный) или РНТ (регулятор напряжения трехфазный).
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.
Регулируемый однофазный автотрансформатор (ЛАТР NEW) Энергия Black Series TDGC2-2кВА 6А
ЛАТР, или лабораторный автотрансформатор регулируемый, сегодня используется не только в лабораторных целях, но и далеко за их пределами. По сути, часть его названия, указывающая на первоначальные задачи, на данный момент не совсем актуальна.
Если рассматривать прибор с точки зрения его конструктивных особенностей, то перед нами типичный автотрансформатор с объединенными первичной и вторичной обмотками и имеющий большое число отводов. Их коммутация позволяет оператору добиваться нужных значений переменного тока вращением ручки регулятора.
Однако если сравнивать с обычными трансформаторами, у ЛАТР есть свои особенности, например, показатель коэффициента полезного действия, который близок 100%. ЛАТР также позволяет избежать потери энергии. И еще одной специфической деталью следует назвать провод меньшего сечения, использующийся для обмоток, а также тоже меньшего сечения магнитопровод. За счет этого себестоимость прибора становится ниже, а его вес легче.
Первым рассмотрим однофазный ЛАТР и его принцип работы
Основная задача ЛАТРа — плавное регулирование величины напряжения в заданных пределах. Не всегда, если подается 220В, то максимальной величиной на выходе будет 220В.
Если собрать схему “латр + трансформатор напряжения”, то, регулируя напряжение на латре, будем регулировать и трансформированное напряжение после ТНа. Тем самым можно добиться высокого значения выходной величины.
А если собрать схему “латр + НТ-12”, то можно создать ток большой величины и, например, прогрузить автоматы.
Основными параметрами ЛАТРа при его выборе выступают следующие:
- однофазный или трехфазный
- напряжение сети: 127; 220; 380В
- максимальный ток нагрузки (за этой величиной надо следить, ведь именно из-за превышения допустимого выходного тока регуляторы выходят из строя); чем больше ток, тем габаритнее устройство и тем тяжелее его тягать по объекту при пусконаладке =(
- ток холостого хода (ток, который протекает по ЛАТРу без подключенной нагрузки)
- КПД
- мощность
- наличие защитных устройств в конструкции
- наличие гальванической развязки
Сейчас существуют разные модели регуляторов. Но, как у российских, так и у китайских расположение клемм для подключения будет примерно одинаковым. Слева подключается сеть (источник питания, вход, input, большие буквы), а справа подключается нагрузка (выход, output, малые буквы), на которой и будет регулироваться напряжение. На последних моделях чуть выше клемм подключения располагается миниатюрный вольтметр для контроля величины выходного напряжения.
Подключение от сети стоит производить через автоматический выключатель, ибо, так мы обезопасим себя в случае возможной аварийной ситуации. Провода между ЛАТРом и автоматом и между автоматом и сетью должны быть подобраны согласно допустимого сечения. Не следует забывать заземлять прибор.