Usando Latra en casa. Latr electrónico
Autotransformador de bricolaje. Diagrama latr electrónico de bricolaje
LATR electrónico de bricolaje
Actualmente, se fabrican muchos reguladores de voltaje y la mayoría de ellos se fabrican con tiristores y triacs, que crean un nivel significativo de interferencias de radio. El regulador propuesto no produce ninguna interferencia y puede usarse para alimentar varios dispositivos de CA, sin restricciones, a diferencia de los reguladores triac y tiristores. En la Unión Soviética se produjeron muchos autotransformadores, que se utilizaban principalmente para aumentar el voltaje en red eléctrica doméstica, cuando el voltaje bajaba mucho por las noches, y LATR (autotransformador de laboratorio) era la única salvación para las personas que querían ver televisión. Pero lo principal de ellos es que a la salida de este autotransformador se obtiene la misma sinusoide correcta que a la entrada, independientemente de la tensión. Esta propiedad fue utilizada activamente por los radioaficionados. El LATR se ve así: El voltaje en este dispositivo se regula haciendo rodar un rodillo de grafito a lo largo de las espiras expuestas del devanado: la interferencia en dicho LATR todavía se debía a las chispas en el momento del rodillo. rodado a lo largo de los devanados. En la revista "RADIO" , nº 11, 1999, en la página 40, se publicó el artículo "Regulador de voltaje sin interferencias". El diagrama de este regulador de la revista: En el regulador propuesto por la revista , la forma de la señal de salida no está distorsionada, pero la eficiencia es baja y es imposible obtener un voltaje mayor (por encima del voltaje de la red), y además, los componentes obsoletos, que hoy son difíciles de encontrar, anulan todas las ventajas de este dispositivo.Diagrama del circuito electrónico LATR
Decidí, si es posible, deshacerme de algunas de las deficiencias de los reguladores enumerados anteriormente y preservar sus principales ventajas: tomemos el principio de autotransformación de LATR y apliquémoslo a un transformador convencional, aumentando así el voltaje por encima del voltaje de red. . Me gustó el transformador del sistema de alimentación ininterrumpida. Principalmente porque no es necesario rebobinarlo. Tiene todo lo que necesitas. Marca del transformador: RT-625BN. Aquí está su esquema: Como se puede ver en el esquema, además del devanado principal de 220 voltios, contiene dos más, hechos con un alambre de bobinado del mismo diámetro, y dos secundarios potentes. Los devanados secundarios son excelentes para alimentar el circuito de control y operar el refrigerador para enfriar el transistor de potencia. Conectamos dos devanados adicionales en serie con el devanado primario. Las fotografías muestran cómo se hace esto por color. Suministramos energía a los cables rojo y negro. El voltaje se agrega desde el primer devanado, más dos devanados. El total es 280 voltios. Si necesita más voltaje, puede enrollar más cables hasta llenar la ventana del transformador, después de quitar primero los devanados secundarios. Solo asegúrese de enrollarlo en la misma dirección que el devanado anterior y conecte el final del devanado anterior con el comienzo del siguiente. Las vueltas del devanado deberían, por así decirlo, continuar con el devanado anterior. Si lo enrollas en la dirección opuesta, cuando enciendas la carga será una gran molestia. Puedes aumentar el voltaje, siempre que el transistor regulador pueda soportar este voltaje. Los transistores de los televisores importados se encuentran hasta 1500 voltios, por lo que hay lugar, puedes tomar cualquier otro transformador que se adapte a tu potencia, quitar los devanados secundarios y enrollar el cable al voltaje que necesites. En este caso, el voltaje de control se puede obtener de un transformador auxiliar adicional de baja potencia de 8 a 12 V. Si alguien quiere aumentar la eficiencia del regulador, puede encontrar una salida aquí. El transistor desperdicia electricidad en calefacción cuando tiene que reducir mucho el voltaje. Cuanto más sea necesario reducir el voltaje, más fuerte será el calentamiento. Cuando está abierto, la calefacción es insignificante. Si cambia el circuito del autotransformador y realiza en él muchas salidas de los niveles de voltaje que necesita, al cambiar los devanados puede suministrar al transistor un voltaje cercano al que necesita en este momento. No hay restricciones en la cantidad de pines del transformador, solo necesita un interruptor correspondiente a la cantidad de pines. En este caso, el transistor será necesario sólo para ajustes menores de voltaje precisos y la eficiencia del regulador aumentará y el calentamiento del transistor disminuirá.Producción de LATR
Puedes comenzar a ensamblar el regulador. Modifiqué un poco el circuito del cargador y esto es lo que sucedió: con un circuito de este tipo, puedes aumentar significativamente el umbral de voltaje superior. Con la adición de un refrigerador automático, se ha reducido el riesgo de sobrecalentamiento del transistor de control. La carcasa se puede tomar de una fuente de alimentación de computadora antigua. Inmediatamente es necesario determinar el orden de colocación de los bloques de dispositivos dentro de la carcasa y prever la posibilidad de su fijación segura. Si no hay fusible, entonces es necesario proporcionar otra protección contra cortocircuitos. Conectamos de forma segura el bloque de terminales de alto voltaje al transformador. Instalé un enchufe en la salida para conectar la carga y controlar el voltaje. El voltímetro se puede configurar en cualquier otro voltaje, pero no menos de 300 voltios.Necesitará
Necesitaremos detalles:- Radiador de refrigeración con refrigerador (cualquiera).
- Tabla de pan.
- Bloques de contacto.
- Las piezas se pueden seleccionar en función de la disponibilidad y el cumplimiento de los parámetros nominales, utilicé las que tuve a mano primero, pero elegí las más o menos adecuadas.
- Puentes de diodos VD1 - 4 - 6A - 600 V. Desde el televisor, parece. O ensamblarlo a partir de cuatro diodos separados.
- VD2 - para 2 - 3 A - 700 V.
- T1-C4460. Instalé el transistor de un televisor importado a 500V y una potencia de disipación de 55W. Puedes probar con cualquier otro potente y de alto voltaje similar.
- VD3 – diodo 1N4007 1A 1000V.
- C1 – 470mf x 25 V, es mejor aumentar aún más la capacidad.
- C2 – 100n.
- R1 – Potenciómetro de 1 kOhm, cualquier bobinado, desde 500 ohmios y más.
- R2 – 910 - 2W. Selección de corriente de base del transistor.
- R3 y R4: 1 kOhmio cada uno.
- R5 – Resistencia de subcadena de 5 kOhm.
- NTC1 es un termistor de 10 kOhm.
- VT1: cualquier transistor de efecto de campo. Instalé RFP50N06.
- M – Enfriador de 12 V.
- HL1 y HL2 son LED de señal, no es necesario instalarlos junto con resistencias de extinción.
sdelaysam-svoimirukami.ru
Electrónica LATR - Meander - electrónica de entretenimiento
El artículo analiza el diseño de una fuente de alimentación de CA ajustable de forma sinusoidal de frecuencia industrial, que es capaz de reemplazar LATR de baja potencia.
Tras el fallo del LATR instalado en el stand SI-STSB, destinado a probar dispositivos de automatización ferroviaria, el autor se propuso sustituirlo por un análogo electrónico y le dio vida con éxito. El dispositivo descrito tiene las siguientes características técnicas principales:
- tensión de alimentación - ~19...24 V;
- Tensión de salida CA: ajustable de 0 a 300 V;
- potencia máxima de carga - 30 W.
Parámetros como la potencia máxima de carga y el voltaje máximo de salida dependerán de la potencia de la fuente de alimentación y de los parámetros del transformador de salida.
Descripción del circuito del dispositivo.
La idea detrás de un regulador de voltaje de CA es bastante simple: tomar una señal de onda sinusoidal de nivel controlado y alimentarla a un amplificador de potencia de baja frecuencia cargado en un transformador elevador. De esta forma, es posible obtener una tensión de corriente alterna regulable desde 0 hasta un valor determinado por los parámetros del transformador de salida.
El diagrama del circuito eléctrico del dispositivo se muestra en la Fig. 1. El circuito consta de dos bloques: un módulo de regulación y alimentación y un amplificador de baja frecuencia (LF).
Como ULF se utilizó el diseño de un amplificador de potencia de audio con transistor push-pull que funciona en modo B. La elección del circuito y el diseño del ULF se debió a su simplicidad, alta eficiencia, alta potencia de salida y alta estabilidad de temperatura. El principio de funcionamiento de dicho amplificador se describe en detalle en.
El módulo de regulación y fuente de alimentación se utiliza para convertir el voltaje de CA entrante en voltaje de CC bipolar, extraer una señal sinusoidal con amplitud ajustable para suministrar a la entrada del amplificador de potencia y alimentar el ventilador de refrigeración.
Para crear un voltaje bipolar, se utiliza un circuito de rectificación de media onda en los diodos VD1, VD2 con condensadores de filtro C2, C3.
La señal de control ULF sinusoidal se elimina del divisor ajustable R1-R3. La resistencia ajustada R2 se utiliza para establecer el nivel máximo de señal de entrada, asegurando la ausencia de distorsión no lineal de la señal de salida ULF.
El circuito de alimentación del ventilador de refrigeración consta de una resistencia limitadora de corriente R4 y un condensador de filtro C5.
La salida ULF está protegida contra cortocircuitos mediante el fusible FU1. Para evitar el posible flujo de un componente constante de la señal de salida a través de la carga, se instala un condensador separador C4 en su circuito.
Diseño, detalles y ajuste.
Ambos bloques funcionales del dispositivo están ensamblados en placas de circuito impreso hechas de fibra de vidrio de una cara. En la Fig. 2 se muestra un dibujo de la placa de circuito impreso ULF y en la Fig. 3 se muestra un diagrama de la disposición de los elementos.
La resistencia R5 se utiliza para montaje en superficie, todos los demás componentes del circuito tienen salida. No existen requisitos especiales para las piezas utilizadas y se pueden reemplazar con cualquier parámetro similar. Se pueden utilizar análogos importados como transistores de presalida, por ejemplo, el par complementario SS8050, SS8550. Para reemplazar los transistores de salida, es adecuado un par de BD912, BD911 o 2SA1943, 2SA5200 más potentes.
Los transistores de salida VT3, VT4 deben instalarse en el radiador. Para garantizar un diseño compacto, es conveniente utilizar un radiador para enfriar el procesador central de una computadora personal con un ventilador instalado. Dado que los colectores de los transistores de salida están conectados, no es necesario aislarlos del radiador.
El circuito ULF permite la conexión en paralelo de transistores de salida para proporcionar una mayor potencia de salida. La placa permite montar dos pares de transistores.
La configuración del ULF consiste en establecer la tensión entre las bases de los transistores VT1, VT2 a un nivel de 0,4...0,5 V. Se realiza seleccionando los valores de las resistencias R10, R11.
No se proporciona plano de la placa del módulo de potencia y regulación, ya que sus dimensiones y disposición dependerán del tipo de componentes utilizados y del circuito de alimentación de baja tensión. En la mayoría de los casos, será más conveniente cablear este módulo mediante una instalación montada en la pared.
El ajuste final del dispositivo se reduce a ajustar el nivel de la señal de entrada ULF para proporcionar la potencia de carga requerida en ausencia de distorsiones no lineales. Para ello, el dispositivo se carga con la carga máxima requerida. Luego, el control deslizante del regulador R3 se mueve a la posición superior según el diagrama y, utilizando un osciloscopio, se monitorea la forma de la señal en la carga. Usando la resistencia de recorte R2, la amplitud de la señal de entrada se ajusta para que no haya distorsión en la señal de salida.
El ajuste de la amplitud de la señal de entrada ULF conducirá a un cambio en el nivel de voltaje de salida del dispositivo, por lo que es mejor usar un transformador de salida que tenga un devanado con grifos para que sea posible ajustar el nivel de voltaje de salida máximo requerido. .
Cabe señalar que debido a la falta de estabilización de la tensión de alimentación y las propiedades del transformador de salida, el nivel de tensión de salida dependerá en gran medida de la potencia de carga. Pero dado que LATR se usa generalmente para regular suavemente el voltaje desde cero en una carga ya conectada con control de voltaje y corriente, esto no importa.
En la implementación del autor, para alimentar el dispositivo desde una red de ~220 V, se utilizó un transformador de señal ST-6 con una potencia nominal de 40 VA y la salida ULF se cargó en parte del devanado secundario del transformador Tr2 del pararse. De hecho, la elección del circuito de alimentación y el tipo de transformador de salida dependerá del propósito del dispositivo.
Durante los experimentos y pruebas del regulador, se alimentó desde un transformador casero con una potencia de aproximadamente 100 W, con un voltaje de salida de aproximadamente 17 V, y para la carga se utilizó el devanado secundario de un transformador estándar TS-40-2. . El devanado primario del transformador T2 se cargó con una lámpara incandescente de 40 W. Se obtuvieron los siguientes resultados de probar el esquema experimental:
- en “ralentí” con el controlador de nivel puesto a cero: ~U1 = 17,3 V, ~I1=30 mA, =U1=±23 V, ~U2=0, ~I2=30 mA, ~Uout=0, donde: ~U1/~I1 - tensión/corriente en el devanado secundario del transformador T1, =U1 - tensión de alimentación ULF, ~U2/~I2 - tensión/corriente en el devanado primario del transformador T2, ~Uout - tensión en el devanado secundario T2 ;
- con el regulador al máximo (hasta que aparezca distorsión de la señal de salida): ~U1 = 17 V, ~I1= 1,4 A, =U1=±20,5 V, ~U2=16 V, ~I2=1,2 A, ~Uout= 220 voltios;
- cuando el devanado secundario del transformador de salida está cargado con una lámpara incandescente de 40 W: ~U1=16,8 V, ~I1=2,5 A, =U1=±17,7 V, ~U2=14 V, ~I2=2,1 A, ~Uout =170V.
Como puede verse en los datos experimentales anteriores, la eficiencia del dispositivo, cuando consume una carga de aproximadamente 30 W, es de aproximadamente el 70%.
En las condiciones modernas, es más conveniente utilizar una fuente de alimentación bipolar pulsada para alimentar el ULF. Sin embargo, en este caso, será necesario fabricar un generador de señal sinusoidal o tomar la señal de la red a través de un transformador de red adicional de baja potencia.
Literatura
- Dorofeev. M. Modo B en etapas de potencia 34 // Radio. - 1991. - No. 3. - Pág.53-56.
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DIY Latr - sovetskyfilm.ru
Ámbito de aplicación de LATR
- Servicios públicos;
- Producción de equipos.
LATR (nombre corto de Laboratory Autotransformer) es un transformador. equipado con un control deslizante adicional capaz de ajustar el voltaje de salida. Y no sólo hacia abajo, sino también hacia arriba.
Este es sin duda un dispositivo muy útil en un laboratorio de radioaficionados. Con su ayuda puede, por ejemplo, regular la temperatura de un soldador, configurar varios dispositivos (por ejemplo, es muy útil al configurar un dispositivo de protección contra sobretensiones),
También puede resultar muy útil durante la reparación de fuentes de alimentación conmutadas, cuando es necesario comprobar el funcionamiento del dispositivo a tensión reducida.
Pero a pesar de todas sus propiedades útiles, el LATR industrial también tiene una serie de desventajas: un costo bastante alto y un tamaño grande (lo que no siempre es aceptable para uso doméstico).
Por lo tanto, en varios casos, LATR se puede reemplazar con un análogo electrónico: es decir, un dispositivo que permite ajustar el voltaje alterno en un amplio rango.
El diagrama del circuito de la latra electrónica se presenta a continuación:
El esquema es bastante simple y accesible incluso para un radioaficionado novato. Le permite regular el voltaje en la carga activa en el rango de 0 a 220V. Su potencia puede estar en el rango de 25 a 500 W, pero si se instalan tiristores (tiristores) VD1, VD2 en los radiadores, la potencia se puede aumentar a 1,5 kW.
Los elementos principales del dispositivo: los tiristores VD1, VD2 están conectados entre sí y en paralelo a la carga R1. Alternativamente pasan corriente en una dirección u otra. Cuando el dispositivo está conectado a la red, los tiristores se cierran y los condensadores se cargan a través de la resistencia R5. La tensión de carga se ajusta mediante una resistencia variable R5, que junto con los condensadores C1, C2 forma una cadena de cambio de fase.
Los tiristores son controlados por pulsos generados por los dinistores VD3, VD4; en un momento determinado, que está determinado por la resistencia de la parte de la resistencia R5 conectada al circuito, uno de los dinistores se abrirá (el cual depende de la polaridad de el medio ciclo). La corriente de descarga del condensador conectado a él fluirá a través de él y, después del dinistor, se abrirá el tiristor correspondiente. La corriente fluirá a través del tiristor y, por tanto, a través de la carga. En el momento en que cambia el signo del semiciclo, el tiristor se cierra y comienza un nuevo ciclo de carga de los condensadores, pero en polaridad inversa. Ahora se abren el segundo dinistor y el segundo tiristor. La peculiaridad de este circuito es que utiliza ambos semiciclos de corriente alterna y se suministra potencia completa a la carga, en lugar de la mitad.
Es cierto que este esquema tiene un inconveniente importante (el precio a pagar por la simplicidad, por así decirlo):
La forma de la tensión alterna en la carga aún no será estrictamente sinusoidal. Esto se debe a la peculiaridad del funcionamiento de los tiristores.
Este hecho puede provocar interferencias en la red, por lo que además del circuito, es recomendable instalar filtros (chokes) en serie con la carga, que se pueden tomar, por ejemplo, de un televisor averiado.
Estoy seguro de que ni un solo artesano ni ningún propietario hogareño rechazará un “soldador” compacto y al mismo tiempo bastante confiable, económico y fácil de fabricar. Especialmente si descubre que este dispositivo se basa en un autotransformador de laboratorio LATR2 de 9 amperios fácilmente modernizable (familiar para casi todos en las lecciones de física de la escuela) y un miniregulador de tiristores casero con un puente rectificador. Le permiten no solo conectarse de manera segura a una red de iluminación de CA doméstica con un voltaje de 220 V, sino también cambiar u en el electrodo y, por lo tanto, seleccionar el valor deseado de la corriente de soldadura.
Los modos de funcionamiento se configuran mediante un potenciómetro. Junto con los condensadores C2 y C3, forma cadenas de desfase, cada una de las cuales opera durante su propio semiperíodo. abre el tiristor correspondiente durante un cierto período de tiempo. Como resultado, aparece un voltaje ajustable de 20-215 V en el devanado primario del devanado de soldadura T1. Al transformarse en el devanado secundario, el -u requerido le permite encender fácilmente el arco para soldar en alterna (terminales X2, X3) o rectificada ( X4, X5) actual.
Las resistencias R2 y RЗ pasan por alto los circuitos de control de los tiristores VS1 y VS2. Condensadores C1. C2 reduce el nivel de interferencia de radio que acompaña a una descarga de arco a un nivel aceptable. Como indicador luminoso HL1 se utiliza una bombilla nueva con una resistencia limitadora de corriente R1, que indica que el dispositivo está conectado a la red eléctrica del hogar.
Para conectar el "soldador" al cableado eléctrico del apartamento, se utiliza un enchufe X1 normal. Pero es mejor utilizar un conector eléctrico más potente, que comúnmente se denomina "Euro enchufe-Euro enchufe". Y como interruptor SB1, es adecuado un "paquete" VP25, diseñado para una corriente de 25 A y que le permite abrir ambos cables a la vez.
Como muestra la práctica, no tiene sentido instalar ningún tipo de fusibles (disyuntores antisobrecarga) en la máquina de soldar. Aquí tienes que lidiar con tales corrientes, si se exceden, la protección en la entrada de la red al apartamento definitivamente funcionará.
Para fabricar el devanado secundario, se retiran de la base LATR2 la protección de la carcasa, el deslizador del colector de corriente y los accesorios de montaje. Luego, se aplica un aislamiento confiable (por ejemplo, de tela lacada) al devanado de 250 V existente (los grifos de 127 y 220 V permanecen sin reclamar), encima del cual se coloca un devanado secundario (reductor). Y se trata de 70 vueltas de una barra colectora aislada de cobre o aluminio con un diámetro de 25 mm2. Es aceptable realizar el devanado secundario a partir de varios cables paralelos con la misma sección transversal general.
Es más conveniente realizar el bobinado juntos. Mientras uno, tratando de no dañar el aislamiento de las vueltas adyacentes, tira y tiende con cuidado el cable, el otro sostiene el extremo libre del futuro devanado, protegiéndolo de torceduras.
El LATR2 mejorado se coloca en una carcasa protectora de metal con orificios de ventilación, en la que hay una placa de montaje hecha de getinax o fibra de vidrio de 10 mm con un interruptor de paquete SB1, un regulador de voltaje de tiristor (con resistencia R6), un indicador luminoso HL1 para conexión del dispositivo a la red y terminales de salida para soldar en corriente alterna (X2, X3) o continua (X4, X5).
En ausencia de un LATR2 básico, se puede reemplazar con un "soldador" casero con un núcleo magnético hecho de acero para transformadores (sección transversal del núcleo 45-50 cm2). Su devanado primario debe contener 250 vueltas de cable PEV2 con un diámetro de 1,5 mm. El secundario no es diferente del utilizado en el LATR2 modernizado.
En la salida del devanado de bajo voltaje, se instala un bloque rectificador con diodos de potencia VD3 - VD10 para soldadura CC. Además de estas válvulas, también son bastante aceptables análogos más potentes, por ejemplo, D122-32-1 (corriente rectificada, hasta 32 A).
Los diodos de potencia y los tiristores se instalan en disipadores de calor, cuyo área de cada uno de ellos es de al menos 25 cm2. El eje de la resistencia de ajuste R6 sale de la carcasa. Debajo del mango se coloca una escala con divisiones correspondientes a valores específicos de tensión continua y alterna. Y al lado hay una tabla de dependencia de la corriente de soldadura del voltaje en el devanado secundario del transformador y del diámetro del electrodo de soldadura (0,8-1,5 mm).
Un transformador de soldadura basado en el ampliamente utilizado LATR2 (a), su conexión al diagrama de circuito de una máquina de soldar regulable casera para corriente alterna o continua (b) y un diagrama de voltaje (c) que explica el funcionamiento de un regulador de resistencia del sistema eléctrico. modo de combustión por arco.
Por supuesto, también son aceptables los electrodos caseros hechos de "alambrón" de acero al carbono con un diámetro de 0,5 a 1,2 mm. Los espacios en blanco de 250-350 mm de largo se cubren con vidrio líquido, una mezcla de pegamento de silicato y tiza triturada, dejando desprotegidos los extremos de 40 mm, que son necesarios para conectar a la máquina de soldar. El recubrimiento debe secarse completamente, de lo contrario comenzará a "dispararse" durante la soldadura.
Aunque para soldar se pueden utilizar corriente alterna (terminales X2, X3) y continua (X4, X5), la segunda opción, según las revisiones de los soldadores, es preferible a la primera. Además, la polaridad juega un papel muy importante. En particular, cuando se aplica "más" a "tierra" (el objeto que se está soldando) y, en consecuencia, se conecta el electrodo al terminal con el signo "menos", se produce la llamada polaridad directa. Se caracteriza por la liberación de más calor que con la polaridad inversa, cuando el electrodo está conectado al terminal positivo del rectificador y la "tierra" al negativo. La polaridad inversa se utiliza cuando es necesario reducir la generación de calor, por ejemplo, al soldar láminas delgadas de metal. Casi toda la energía liberada por el arco eléctrico se destina a la formación de una soldadura y, por lo tanto, la profundidad de penetración es entre un 40 y un 50 por ciento mayor que con una corriente de la misma magnitud, pero de polaridad directa.
Y algunas características más muy significativas. Un aumento de la corriente del arco a una velocidad de soldadura constante conduce a un aumento de la profundidad de penetración. Además, si el trabajo se realiza con corriente alterna, el último de estos parámetros se vuelve entre un 15 y un 20 por ciento menor que cuando se utiliza corriente continua de polaridad inversa. La tensión de soldadura tiene poco efecto sobre la profundidad de penetración. Pero el ancho de la costura depende de uw: aumenta al aumentar el voltaje.
De ahí una conclusión importante para quienes se dedican, por ejemplo, a trabajos de soldadura al reparar la carrocería de un automóvil de pasajeros hecha de chapa de acero delgada: los mejores resultados se obtendrán soldando con corriente continua de polaridad inversa al mínimo (pero suficiente para una combustión estable del arco). Voltaje.
El arco debe mantenerse lo más corto posible, luego el electrodo se consume de manera uniforme y la profundidad de penetración del metal a soldar es máxima. La costura en sí es limpia y duradera, prácticamente libre de inclusiones de escoria. Y puede protegerse de las raras salpicaduras de masa fundida, que son difíciles de eliminar una vez que el producto se ha enfriado, frotando la superficie afectada por el calor con tiza (las gotas se caerán sin pegarse al metal).
El arco se excita (aplicando primero la Ucb correspondiente al electrodo y a tierra) de dos maneras. La esencia del primero es tocar ligeramente con el electrodo las piezas a soldar y luego moverlo 2-4 mm hacia un lado. El segundo método recuerda a encender una cerilla en una caja: deslizando el electrodo a lo largo de la superficie a soldar, se retira inmediatamente una corta distancia. En cualquier caso, es necesario captar el momento en que se produce el arco y solo entonces, moviendo suavemente el electrodo sobre la costura que se forma inmediatamente, mantener su combustión silenciosa.
Dependiendo del tipo y espesor del metal a soldar se selecciona uno u otro electrodo. Si, por ejemplo, existe un surtido estándar para una hoja St3 con un espesor de 1 mm, entonces son adecuados electrodos con un diámetro de 0,8-1 mm (para esto está diseñado principalmente el diseño en cuestión). Para trabajos de soldadura en acero laminado de 2 mm, es recomendable disponer de un "soldador" más potente y un electrodo más grueso (2-3 mm).
Para soldar joyas de oro, plata y cuproníquel, es mejor utilizar un electrodo refractario (por ejemplo, tungsteno). También puedes soldar metales que son menos resistentes a la oxidación utilizando protección de dióxido de carbono.
En cualquier caso, el trabajo se puede realizar ya sea con un electrodo colocado verticalmente o inclinado hacia adelante o hacia atrás. Pero los profesionales experimentados afirman: cuando se suelda con un ángulo hacia adelante (es decir, un ángulo agudo entre el electrodo y la costura terminada), se garantiza una penetración más completa y un ancho menor de la costura. La soldadura en ángulo hacia atrás se recomienda sólo para juntas traslapadas, especialmente cuando se trata de perfiles laminados (ángulos, vigas en I y canales).
Una cosa importante es el cable de soldadura. Para el dispositivo en cuestión, lo ideal es cobre trenzado (sección transversal total de unos 20 mm2) en aislamiento de goma. La cantidad requerida son dos secciones de un metro y medio, cada una de las cuales debe estar equipada con un terminal cuidadosamente engarzado y soldado para la conexión al "soldador". Para la conexión directa a tierra, se utiliza una potente pinza de cocodrilo y, junto con el electrodo, se utiliza un soporte que se asemeja a un tenedor de tres puntas. También puedes utilizar el encendedor del coche.
También es necesario cuidar la seguridad personal. Al soldar por arco eléctrico, trate de protegerse de las chispas y, más aún, de las salpicaduras de metal fundido. Se recomienda usar ropa de lona holgada, guantes protectores y una máscara para proteger los ojos de la fuerte radiación del arco eléctrico (aquí no son adecuadas las gafas de sol).
Por supuesto, no debemos olvidarnos de las "Normas de seguridad al realizar trabajos en equipos eléctricos en redes con tensiones de hasta 1 kV". ¡La electricidad no perdona los descuidos!
M. VEVIOROVSKY, región de Moscú.
¿Cuál es la diferencia entre un autotransformador y un transformador convencional?
Ambos productos están diseñados para alimentar circuitos de potencia, pero a diferencia de un transformador convencional, que tiene al menos dos devanados, primario y secundario, un autotransformador es un transformador de un solo devanado que no tiene devanado secundario; su papel lo desempeña parte del vueltas del devanado primario. El devanado del autotransformador está enrollado sobre un núcleo de acero eléctrico.
Diseño de autotransformador LATR
El diseño del autotransformador consta de un núcleo magnético anular hecho de acero eléctrico, sobre el cual se enrolla en una capa un alambre de cobre. Al final del núcleo, un contacto de escobilla se mueve a lo largo de una sección estrecha del devanado sin aislamiento, a lo largo del cual se elimina el voltaje de salida.
La potencia nominal de los LATR industriales consta del siguiente rango: 0,5 – 1,0 – 2,0 – 5,0 – 7,5 kW.
Circuito del autotransformador y principio de funcionamiento.
El diagrama muestra un autotransformador con un contacto deslizante para regular el voltaje de salida. Estos autotransformadores se utilizan en la práctica de laboratorio y se denominan LATR - autotransformador de laboratorio. El voltaje de la red se aplica al devanado primario del transformador y el voltaje secundario se elimina de parte del devanado primario. Como regla general, los transformadores de laboratorio tienen la capacidad no solo de reducir la entrada, sino también de aumentarla, generalmente hasta 250 voltios. La mayoría de las veces, los autotransformadores se utilizan con una relación de transformación cercana a la unidad y como elevadores, porque a baja tensión de salida, es más rentable utilizar productos de dos devanados. 
El autotransformador de laboratorio se puede complementar con un puente rectificador mediante potentes diodos, y en la salida obtenemos una tensión continua regulable de 0 a 220 voltios.
Cómo trabajar con un autotransformador de tensión.
Autotransformadores trifásicos
Los dispositivos trifásicos se fabrican de manera similar a los monofásicos, donde los tres devanados secundarios forman parte de las espiras de los devanados primarios. Los autotransformadores de tensión trifásica se utilizan principalmente en redes eléctricas industriales y en fábricas para arrancar potentes motores eléctricos trifásicos a tensión reducida.
Desventajas de los autotransformadores: conexión eléctrica de los devanados primario y secundario, lo que limita su ámbito de aplicación.
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El material es una explicación y un complemento al artículo: Convertidor de impulsos, una fuente de voltaje sinusoidal de constante o meandro, convertidor de voltaje de impulso rectangular a puramente sinusoidal. Diagrama esquemático, cálculo. Fuente de tensión sinusoidal conmutada
Pregunta: ¿Es posible construir un autotransformador de laboratorio, latr, basado en el circuito convertidor de voltaje a sinusoidal? ¿Qué cambios se deben realizar en el diagrama y el diseño?
Respuesta: Por supuesto. Basado en este circuito, es posible fabricar un dispositivo con un voltaje de salida continuamente ajustable. Sólo puede haber un problema. Si planea alimentar dispositivos sensibles a interferencias de alta frecuencia desde este LATR, es posible que esto no funcione. El producto produce algo de ruido de alta frecuencia en los terminales de salida.
Cambios en el esquema. Convertidor de voltaje a sinusoidal -> pulso LATR
Aquí tienes una selección de materiales:
La práctica del diseño de circuitos electrónicos El arte del diseño de dispositivos. Base del elemento. Esquemas típicos. Ejemplos de dispositivos terminados. Descripciones detalladas. Pago en línea. Oportunidad de hacer preguntas a los autores.
Al realizar los cambios anteriores en el circuito convertidor, podemos regular suavemente el voltaje de salida desde casi cero hasta 220 voltios.
Las resistencias de ajuste R2 y R12 ahora se han vuelto doblemente variables. Y para el ajuste inicial de la simetría de la señal, se agregaron resistencias de recorte R2′ y R12′ de 5 kOhm.
Los consejos para ensamblar y configurar el dispositivo permanecen sin cambios.
Corrector de factor de potencia
Si planea fabricar un dispositivo con una potencia de 300 vatios o más, entonces es necesario proporcionar un corrector de factor de potencia en la entrada. El hecho es que el rectificador en la entrada tiene una propiedad desagradable. Consume una gran corriente de la red para cargar el condensador electrolítico del filtro cuando la onda sinusoidal alcanza sus valores máximos. El resto del tiempo no se consume corriente. En la red se producen sobretensiones. Esto es malo tanto para la red como para su dispositivo, ya que puede causar sobrecalentamiento y falla de los diodos puente en la entrada. Puede tolerar semejante molestia con un bajo consumo de energía. Pero cuando la potencia es alta, las sobretensiones pueden ser peligrosas.
Este problema se resuelve mediante un dispositivo especial: un corrector del factor de potencia. Conectemos el corrector al circuito de entrada en lugar del puente M y el condensador C1.
También llamo su atención sobre el hecho de que si desea certificar oficialmente el circuito, sin un corrector con una potencia de más de 300 W no podrá hacerlo.
¡Atención, sólo HOY!
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Máquina de soldar casera de LATR 2. Diagrama y descripción.
Esta máquina de soldar casera de LATR 2 está construida sobre la base de un LATR 2 (autotransformador ajustable en laboratorio) de nueve amperios y su diseño permite el ajuste de la corriente de soldadura. La presencia de un puente de diodos en el diseño de la máquina de soldar permite soldar con corriente continua.
Circuito regulador de corriente para una máquina de soldar.
El modo de funcionamiento de la máquina de soldar está regulado por la resistencia variable R5. Los tiristores VS1 y VS2 se abren cada uno en su propio semiciclo alternativamente durante un cierto período de tiempo gracias a un circuito desfasador construido sobre los elementos R5, C1 y C2.
Como resultado, es posible cambiar el voltaje de entrada en el devanado primario del transformador de 20 a 215 voltios. Como resultado de la transformación, aparece un voltaje reducido en el devanado secundario, lo que permite encender fácilmente el arco de soldadura en los terminales X1 y X2 cuando se suelda con corriente alterna y en los terminales X3 y X4 cuando se suelda con corriente continua.
La máquina de soldar se conecta a la red eléctrica mediante un enchufe normal. Se puede utilizar un disyuntor de 25 A emparejado como interruptor SA1.
Conversión de LATR 2 en una máquina de soldar casera
Primero, se retiran la carcasa protectora, el contacto eléctrico y la fijación del autotransformador. A continuación, se enrolla un buen aislamiento eléctrico sobre el devanado de 250 voltios existente, por ejemplo fibra de vidrio, encima del cual se colocan 70 vueltas del devanado secundario. Para el devanado secundario, es recomendable elegir un cable de cobre con una sección transversal de unos 20 metros cuadrados. mm.
Si no hay un cable con una sección transversal adecuada, puede enrollarlo a partir de varios cables con un área de sección transversal total de 20 metros cuadrados. El LATR2 modificado se monta en una carcasa casera adecuada con orificios de ventilación. Allí también es necesario instalar una placa reguladora, un conmutador de paquetes, así como terminales para X1, X2 y X3, X4.
En ausencia de LATR 2, el transformador se puede fabricar en forma casera enrollando los devanados primario y secundario en un núcleo de acero del transformador. La sección transversal del núcleo debe ser de aproximadamente 50 metros cuadrados. cm El devanado primario está enrollado con alambre PEV2 con un diámetro de 1,5 mm y contiene 250 vueltas, el devanado secundario es el mismo que el enrollado en LATR 2.
A la salida del devanado secundario se conecta un puente de diodos, formado por potentes diodos rectificadores. En lugar de los diodos indicados en el diagrama, se pueden utilizar diodos D122-32-1 o 4 diodos VL200 (locomotora eléctrica). Los diodos para enfriar deben instalarse en radiadores caseros con un área de al menos 30 metros cuadrados. cm.
Otro punto importante es la elección del cable para la máquina de soldar. Para este soldador, es necesario utilizar un cable trenzado de cobre con aislamiento de goma con una sección transversal de al menos 20 mm2. Necesitas dos trozos de cable de 2 metros de largo. Cada uno debe estar firmemente engarzado con terminales para conectarse a la máquina de soldar.
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"LATR" sin LATR - Para radioaficionados - Colección - Revista educativa de Internet "Umeha"
Necesitabas que la punta del soldador se calentara un poco menos de lo que permite su diseño. ¡Qué útil sería LATR (regulación de autotransformador de laboratorio) aquí, pero no está ahí! Ningún problema. Un dispositivo bastante simple ayudará, que sugerimos ensamblar con sus propias manos. Sus dimensiones totales no superan los 100x50x40 mm. El circuito presentado en la figura le permite regular el voltaje en la carga activa en el rango de 0 a 220 V. Su potencia puede ser cualquiera, de 25 a 1000 W, y si los tiristores VD1, VD2 están instalados en los radiadores, la potencia Se puede aumentar a 1,5 kW.
Los elementos principales del regulador son los tiristores VD1, VD2, conectados entre sí y paralelos a la carga. Alternativamente pasan corriente en una dirección u otra.
Cuando el regulador se conecta a la red en el primer momento, ambos tiristores se cierran y los condensadores se cargan a través de la resistencia R5.
La tensión de carga se ajusta mediante una resistencia variable R5, que junto con los condensadores C1, C2 forma una cadena de cambio de fase. Los tiristores están controlados por pulsos generados por dinistores VD3, VD4. En algún punto, que está determinado por la resistencia de la parte de la resistencia R5 conectada al circuito, uno de los dinistores se abrirá (que depende de la polaridad del semiciclo). La corriente de descarga del condensador conectado a él fluirá a través de él y, después del dinistor, se abrirá el tiristor correspondiente. La corriente fluirá a través del tiristor y, por tanto, a través de la carga. En el momento en que cambia el signo del semiciclo, el tiristor se cierra y comienza un nuevo ciclo de carga de los condensadores, pero en polaridad inversa.
Ahora se abren el segundo dinistor y el segundo tiristor. La peculiaridad de nuestro circuito es que utiliza ambos semiciclos de corriente alterna y se suministra potencia completa, no la mitad, a la carga.
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Autotransformador de bricolaje - sovetskyfilm.ru
¿Qué es un LATR electrónico?
Se necesitan autotransformadores para cambiar suavemente el voltaje actual con una frecuencia de 50 a 60 Hz durante diversos trabajos eléctricos. También se utilizan a menudo cuando es necesario reducir o aumentar la tensión alterna de los equipos eléctricos domésticos o de edificios.
Los transformadores son equipos eléctricos que están equipados con varios devanados conectados de forma inductiva. Se utiliza para convertir energía eléctrica por voltaje o nivel de corriente.
Por cierto, el LATR electrónico comenzó a utilizarse ampliamente hace 50 años. Anteriormente, el dispositivo estaba equipado con un contacto colector de corriente. Estaba ubicado en el devanado secundario. Esto hizo posible ajustar suavemente el voltaje de salida.
Cuando se conectaron varios dispositivos de laboratorio. Había una opción para cambiar rápidamente el voltaje. Por ejemplo, si lo desea, puede cambiar el grado de calentamiento del soldador, ajustar la velocidad del motor eléctrico, el brillo de la iluminación, etc.
Actualmente, LATR tiene varias modificaciones. En general, es un transformador que convierte la tensión alterna de un valor a otro. Un dispositivo de este tipo sirve como estabilizador de voltaje. Su principal diferencia es la capacidad de ajustar el voltaje en la salida del equipo.
Existen diferentes tipos de autotransformadores:
El último tipo son tres LATR monofásicos instalados en una sola estructura. Sin embargo, pocas personas quieren convertirse en su propietario. Tanto los autotransformadores trifásicos como monofásicos están equipados con un voltímetro y una escala de ajuste.
Ámbito de aplicación de LATR
El autotransformador se utiliza en diversos campos de actividad, entre ellos:
- Producción metalúrgica;
- Servicios públicos;
- Industrias química y petrolera;
- Producción de equipos.
Además, es necesario para los siguientes trabajos: fabricación de electrodomésticos, investigación de equipos eléctricos en laboratorios, instalación y prueba de equipos, creación de receptores de televisión.
Además, LATR se utiliza a menudo en instituciones educativas para realizar experimentos en lecciones de química y física. Incluso se puede encontrar en algunos dispositivos estabilizadores de voltaje. También se utiliza como equipo adicional para registradores y máquinas herramienta. En casi todos los estudios de laboratorio se utiliza LATR como transformador, ya que tiene un diseño simple y es fácil de operar.
Un autotransformador, a diferencia de un estabilizador, que se usa solo en redes inestables y produce un voltaje de 220 V en la salida con un error variable del 2 al 5%, produce el voltaje exacto especificado.
Según los parámetros climáticos, el uso de estos dispositivos está permitido a una altitud de 2000 metros, pero la corriente de carga debe reducirse en un 2,5% por cada 500 m de desnivel.
Las principales desventajas y ventajas de un autotransformador.
La principal ventaja de LATR es su mayor eficiencia. después de todo, sólo se transforma una parte del poder. Esto es especialmente importante si los voltajes de entrada y salida son ligeramente diferentes.
Su desventaja es que no existe aislamiento eléctrico entre los devanados. Aunque en las redes eléctricas industriales el cable neutro está conectado a tierra, este factor no jugará un papel especial, además, se utiliza menos cobre y acero para los devanados de los núcleos, como resultado, menos peso y dimensiones. Como resultado, puedes ahorrar mucho.
La primera opción es un cambiador de voltaje.
Si es un electricista novato, es mejor intentar primero hacer un modelo LATR simple, que estará regulado por un dispositivo de voltaje, de 0 a 220 voltios. Según este esquema, el autotransformador tiene una potencia de 25-500 W.
Para aumentar la potencia del regulador a 1,5 kW, es necesario colocar los tiristores VD 1 y 2 en los radiadores. Están conectados en paralelo a la carga R 1. Estos tiristores hacen pasar corriente en direcciones opuestas. Cuando el dispositivo está conectado a la red, se cierran y los condensadores C 1 y 2 comienzan a cargarse desde la resistencia R 5. Si es necesario, también cambian el valor del voltaje durante la carga. Además, esta resistencia variable forma junto con los condensadores un circuito desfasador.
Esta solución técnica permite utilizar dos semiciclos de corriente alterna a la vez. Como resultado, se aplica toda la potencia a la carga en lugar de la mitad.
El único inconveniente del circuito es que la forma de la tensión alterna durante la carga, debido al funcionamiento específico de los tiristores, no es sinusoidal. Todo esto provoca interferencias en la red. Para corregir el problema en el circuito, basta con construir filtros en serie con la carga. Se pueden sacar de un televisor roto.
La segunda opción es un regulador de voltaje con transformador.
El dispositivo, que no provoca interferencias en la red y produce una tensión sinusoidal, es más difícil de montar que el anterior. LATR, cuyo circuito tiene un VT 1 biopolar, en principio, también se puede realizar de forma independiente. Además, el transistor sirve como elemento regulador en el dispositivo. La potencia que contiene depende de la carga. Funciona como un reóstato. Este modelo le permite cambiar el voltaje de funcionamiento no solo bajo cargas reactivas, sino también activas.
Sin embargo, el circuito de autotransformador presentado tampoco es ideal. Su desventaja es que un transistor de control en funcionamiento genera mucho calor. Para eliminar este inconveniente, necesitará un potente disipador de calor con una superficie de al menos 250 cm².
En este caso se utiliza el transformador T 1. Debe tener una tensión secundaria de unos 6-10 V y una potencia de unos 12-15 W. El puente de diodos VD 6 rectifica la corriente, que posteriormente pasa al transistor VT 1 en cualquier semiciclo a través de VD 5 y VD 2. La corriente de base del transistor está regulada por una resistencia variable R 1, cambiando así las características del corriente de carga.
El voltímetro PV 1 se utiliza para controlar los niveles de voltaje en la salida del autotransformador. Se utiliza para calcular voltajes de 250-300 V. Si es necesario aumentar la carga, entonces vale la pena reemplazar los diodos VD 5-VD 2 y el transistor VD 1 por otros más potentes. Naturalmente, a esto le seguirá una ampliación de la superficie de radiadores.
Como puedes ver, para montar un LATR con tus propias manos, es posible que solo necesites tener un poco de conocimiento en esta área y adquirir todos los materiales necesarios.
- Circuito regulador de voltaje con transformador.
Hace medio siglo, el autotransformador de laboratorio era muy común. Hoy en día, el LATR electrónico, cuyo circuito debería tener todo radioaficionado, tiene muchas modificaciones. Los modelos antiguos tenían un contacto colector de corriente ubicado en el devanado secundario, lo que permitía cambiar suavemente el valor del voltaje de salida, permitía cambiar rápidamente el voltaje al conectar varios instrumentos de laboratorio y cambiar la intensidad de calentamiento del soldador. punta, ajustar la iluminación eléctrica, cambiar la velocidad del motor eléctrico y mucho más. LATR es de particular importancia como dispositivo de estabilización de voltaje, lo cual es muy importante al configurar varios dispositivos.
El LATR moderno se utiliza en casi todos los hogares para estabilizar el voltaje.
Hoy en día, cuando los bienes de consumo electrónicos han inundado los estantes de las tiendas, la compra de un regulador de voltaje confiable se ha convertido en un problema para un simple radioaficionado. Por supuesto, también puedes encontrar un diseño industrial. Pero suelen ser demasiado caros y voluminosos, y no siempre son adecuados para uso doméstico. Muchos radioaficionados tienen que "reinventar la rueda" creando un LATR electrónico con sus propias manos.
Dispositivo de regulación de voltaje simple
Esquema de un modelo LATR simple.
Uno de los modelos LATR más simples, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 1, también está disponible para principiantes. El voltaje regulado por el dispositivo es de 0 a 220 voltios. La potencia de este modelo es de 25 a 500 W. La potencia del regulador se puede aumentar a 1,5 kW, para ello se deben instalar los tiristores VD1 y VD2 en los radiadores.
Estos tiristores (VD1 y VD2) están conectados en paralelo con la carga R1. Pasan corriente en direcciones opuestas. Cuando el dispositivo está conectado a la red, estos tiristores se cierran y los condensadores C1 y C2 se cargan a través de la resistencia R5. La magnitud del voltaje recibido en la carga se cambia según sea necesario usando una resistencia variable R5. Éste, junto con los condensadores (C1 y C2), crea un circuito de cambio de fase.
Arroz. 2. Esquema de LATR, que proporciona tensión sinusoidal sin interferencias en el sistema.
Una característica de esta solución técnica es el uso de ambos semiciclos de corriente alterna, por lo que la carga no utiliza la mitad de su potencia, sino toda su potencia.
La desventaja de este circuito (el precio a pagar por la simplicidad) es que la forma de la tensión alterna en la carga no es estrictamente sinusoidal, lo que se debe al funcionamiento específico de los tiristores. Esto puede causar interferencias en la red. Para eliminar el problema, además del circuito, puede instalar filtros en serie con la carga (estranguladores), por ejemplo, sacarlos de un televisor defectuoso.
Los autotransformadores (LATR) se utilizan para regular suavemente la tensión de corriente alterna en diversos trabajos relacionados con la ingeniería eléctrica. Se utilizan con mayor frecuencia para cambiar el voltaje en electrodomésticos y en la construcción.
Un autotransformador es uno de los tipos de transformadores. Los dos devanados de este dispositivo están conectados directamente entre sí. Como resultado, entre ellos aparecen dos tipos de comunicación, una de ellas electromagnética y otra eléctrica. La bobina tiene varios terminales con diferentes valores de voltaje de salida. La diferencia con un transformador convencional es una mayor eficiencia debido a un cambio parcial en la potencia.
Caracteristicas de diseño
Los transformadores son equipos eléctricos con más de 2 o más devanados, los cuales cuentan con un acoplamiento inductivo que sirve para cambiar la energía eléctrica por voltaje.
Para un autotransformador puede haber un solo devanado, o para otros transformadores, varios devanados cubiertos por un flujo magnético, enrollados en un núcleo con propiedades ferromagnéticas.
Hoy en día, los transformadores monofásicos (LATP) han ganado popularidad. Esta es una versión de laboratorio de un transformador en el que ambos devanados no están aislados entre sí, sino que tienen una conexión directa, por lo que, además de la comunicación electromagnética, tienen una conexión eléctrica. Una bobina común de este tipo está equipada con varios terminales. En su salida se pueden obtener diferentes voltajes.
Principio de funcionamiento
Debido a sus características de diseño, los autotransformadores pueden producir tanto baja como alta tensión. La figura muestra circuitos de autotransformadores con reducción y aumento de voltaje.
Si conecta una fuente de corriente alterna a X y "a", se crea un flujo magnético. En este momento se induce una diferencia de potencial del mismo valor en las espiras de la bobina. Como resultado, entre X y “a” aparece una FEM igual al valor de la FEM de la primera vuelta multiplicado por el número de vueltas del devanado ubicado en el intervalo entre estos puntos.
Cuando la carga del consumidor está conectada a la bobina a los terminales X y “a”, la corriente de la bobina secundaria fluirá a través de la sección del devanado entre estos puntos. Teniendo en cuenta que las corrientes primaria y secundaria se superponen, fluirá una corriente insignificante entre X y “a”.
Debido a esta característica del funcionamiento del autotransformador, la parte principal del devanado está hecha de alambre de pequeña sección transversal, lo que reduce su costo. Si es necesario cambiar el voltaje dentro de límites pequeños, es aconsejable utilizar este tipo de autotransformadores (LATR).
Tipos de autotransformadores
Se han utilizado varios tipos de autotransformadores:
- VU-25-B, sirve para suavizar las corrientes secundarias en los circuitos de protección de los transformadores.
- ATD— potencia 25 vatios, duradera, tiene un diseño antiguo y está poco utilizada.
- LATR - 1, adecuado para aplicaciones de 127 voltios.
- LATR - 2, utilizado con un voltaje de 220 voltios.
- DATR - 1, sirve para consumidores débiles.
- RNO- para cargas pesadas.
- ATCN utilizado en dispositivos de medición de televisión.
Los autotransformadores también se dividen por potencia:
- Baja potencia, hasta 1000 voltios;
- Potencia media, superior a 1000 voltios;
- Fuerza.
Autotransformadores de laboratorio
Esta opción de diseño se utiliza en redes de baja tensión para regular la tensión en laboratorios. Estos LATR monofásicos están hechos de un núcleo ferromagnético en forma de anillo, sobre el cual se enrolla una capa de alambre de cobre aislado.
En varios lugares del devanado, se hacen conclusiones en forma de ramas. Esto hace posible utilizar dispositivos como autotransformadores con la capacidad de aumentar o disminuir el voltaje con una relación de transformación constante. Encima del devanado hay un camino estrecho por el que se limpia el aislamiento. Un contacto de rodillo o cepillo se mueve a lo largo de él, permitiendo que el voltaje secundario cambie suavemente.
Los cortocircuitos de vuelta no ocurren en tales autotransformadores de laboratorio, ya que la carga y la corriente de la red en el devanado están dirigidas entre sí y tienen valores similares. Las capacidades del LATR varían de 0,5 a 7,5 kVA.
Transformadores trifásicos
Además de otras opciones de diseño, también existen versiones trifásicas de autotransformadores. Tienen tres o dos devanados.
La mayoría de las veces están conectados en forma de estrella con un punto neutro separado. Una conexión en estrella permite reducir la tensión calculada para el aislamiento del dispositivo. Para reducir el voltaje, se suministra energía a los terminales A, B, C y la salida se obtiene en los terminales a, b, c. Para aumentar el voltaje todo se hace al revés. Dichos transformadores se utilizan para reducir el nivel de voltaje al arrancar potentes motores eléctricos, así como para regular el voltaje por etapas en hornos eléctricos.
Los autotransformadores de alto voltaje se utilizan en sistemas de redes de alto voltaje. El uso de autotransformadores optimiza la eficiencia de los sistemas energéticos, permite reducir el costo del transporte de energía, pero al mismo tiempo contribuye a un aumento de las corrientes de cortocircuito.
Modos de funcionamiento
- Autotransformador.
- Conjunto.
- Transformador.
Si se cumplen los requisitos operativos de los autotransformadores, incluido el cumplimiento del control de la temperatura del aceite, pueden funcionar durante mucho tiempo sin sobrecalentamiento ni averías.
Ventajas y desventajas
Se pueden destacar las siguientes ventajas:
- La ventaja es la alta eficiencia, porque sólo se convierte una pequeña parte de la potencia del transformador, y esto es importante cuando los voltajes de salida y entrada difieren en una pequeña cantidad.
- Reducción del consumo de cobre en bobinas, así como de núcleo de acero.
- Las reducidas dimensiones y peso del autotransformador permiten crear buenas condiciones de transporte al lugar de instalación. Si se requiere una mayor potencia del transformador, entonces se puede fabricar dentro de las limitaciones permitidas de dimensiones y peso para el transporte por transporte.
- Bajo costo.
- Eliminación suave de voltaje del contacto colector de corriente móvil conectado al devanado.
Desventajas de los autotransformadores:
- La mayoría de las veces, las bobinas están conectadas mediante una estrella con un neutro, que está conectado a tierra. También son posibles conexiones según otros esquemas, pero su implementación causa inconvenientes, por lo que rara vez se utilizan. El neutro debe conectarse a tierra mediante una resistencia o mediante un método ciego. Pero no debemos olvidar que la resistencia de puesta a tierra no debe permitir que la diferencia de potencial entre las fases exceda el momento en que cualquiera de las fases se cortocircuita a tierra.
- El mayor potencial de sobretensión durante una tormenta en la entrada del autotransformador hace necesario instalar pararrayos que no se apaguen cuando se apaga la línea.
- Los circuitos eléctricos no están aislados entre sí (primario y secundario).
- La dependencia del bajo voltaje del alto voltaje, como resultado de lo cual las fallas y sobretensiones del alto voltaje afectan la estabilidad del bajo voltaje.
- Bajo flujo de fuga entre los devanados primario y secundario.
- El aislamiento de ambos devanados debe realizarse para alto voltaje, ya que existe una conexión eléctrica entre los devanados.
- Los autotransformadores de 6 a 10 kilovoltios no se pueden utilizar como transformadores de potencia con un voltaje reducido a 380 voltios, porque las personas tienen acceso a dichos equipos y, en caso de accidente, el voltaje del devanado primario puede llegar al devanado secundario.
Solicitud
Los autotransformadores tienen una amplia gama de usos en diversos campos de la actividad humana:
- En dispositivos de baja potencia para configurar, alimentar y probar equipos eléctricos industriales y domésticos, dispositivos de control automático, en condiciones de laboratorio en mesas (LATR), en dispositivos y dispositivos de comunicación, etc.
- Las versiones de potencia de los autotransformadores trifásicos se utilizan para reducir la corriente de arranque de los motores eléctricos.
- En la industria energética, se utilizan potentes modelos de autotransformadores para conectar redes de alto voltaje con redes de voltajes similares. La relación de transformación en tales dispositivos no suele exceder de 2 a 2,5. Para cambiar el voltaje a una escala aún mayor, se requieren otros dispositivos y el uso de autotransformadores se vuelve poco práctico.
- Metalurgia.
- Utilidades.
- Producción de equipos.
- Producción de petróleo y productos químicos.
- Las instituciones educativas utilizan LATR para demostrar experimentos en lecciones de física y química.
- Protectores contra sobretensiones.
- Equipos auxiliares para máquinas y registradores.
Cómo elegir un autotransformador
Primero, determine dónde se utilizará el autotransformador. Si para probar equipos eléctricos en una empresa, entonces se necesita un modelo, pero para alimentar la radio de un automóvil durante las reparaciones, uno completamente diferente.
- Fuerza. Es necesario calcular la carga de todos los consumidores. Su potencia total no debe exceder la potencia del autotransformador.
- Intervalo de ajuste . Este parámetro depende de la acción del dispositivo, es decir, aumentar o disminuir. La mayoría de las veces, los dispositivos son del tipo reductor de voltaje.
- Tensión de alimentación . Si desea conectar un autotransformador a su red doméstica, es mejor comprar un dispositivo de 220 voltios y, si es para una red trifásica, de 380 voltios.
Con un dispositivo de este tipo, puede cambiar los valores de voltaje de la red y establecer los valores necesarios para un tipo específico de carga.
Actualmente, se fabrican muchos reguladores de voltaje y la mayoría de ellos se fabrican con tiristores y triacs, que crean un nivel significativo de interferencias de radio. El regulador propuesto no produce ninguna interferencia y puede usarse para alimentar varios dispositivos de CA, sin restricciones, a diferencia de los reguladores triac y tiristores.
En la Unión Soviética, se produjeron muchos autotransformadores, que se utilizaron principalmente para aumentar el voltaje en la red eléctrica doméstica, cuando el voltaje bajaba mucho por las noches, y LATR (autotransformador de laboratorio) era la única salvación para las personas que querían mirar la tele. Pero lo principal de ellos es que a la salida de este autotransformador se obtiene la misma sinusoide correcta que a la entrada, independientemente de la tensión. Esta propiedad fue utilizada activamente por los radioaficionados.
LATR se ve así:
El voltaje en este dispositivo se regula haciendo rodar un rodillo de grafito a lo largo de las espiras expuestas del devanado:
La interferencia en un LATR de este tipo todavía se debía a las chispas en el momento en que el rodillo rodaba a lo largo de los devanados.
En la revista “RADIO”, nº 11, 1999, en la página 40 se publicó el artículo “Regulador de tensión sin interferencias”.
Diagrama de este regulador de la revista:
El regulador propuesto por la revista no distorsiona la forma de la señal de salida, pero la baja eficiencia y la imposibilidad de obtener un voltaje mayor (por encima del voltaje de la red), así como componentes obsoletos que son difíciles de encontrar hoy en día, anulan todas las ventajas. de este dispositivo.
Diagrama del circuito electrónico LATR
Decidí, si es posible, deshacerme de algunas de las desventajas de los reguladores enumerados anteriormente y preservar sus principales ventajas.Tomemos el principio de autotransformación de LATR y apliquémoslo a un transformador convencional, aumentando así el voltaje por encima del voltaje de la red. Me gustó el transformador del sistema de alimentación ininterrumpida. Principalmente porque no es necesario rebobinarlo. Tiene todo lo que necesitas. Marca del transformador: RT-625BN.
Aquí está su diagrama:
Como se puede ver en el esquema, además del devanado principal de 220 voltios, contiene dos más, hechos con un alambre devanado del mismo diámetro, y dos secundarios potentes. Los devanados secundarios son excelentes para alimentar el circuito de control y operar el refrigerador para enfriar el transistor de potencia. Conectamos dos devanados adicionales en serie con el devanado primario. Las fotografías muestran cómo se hizo esto por color.
Suministramos energía a los cables rojo y negro.
El voltaje se agrega desde el primer devanado.
Más dos devanados. El total es 280 voltios.
Si necesita más voltaje, puede enrollar más cables hasta llenar la ventana del transformador, después de quitar primero los devanados secundarios. Solo asegúrese de enrollarlo en la misma dirección que el devanado anterior y conecte el final del devanado anterior con el comienzo del siguiente. Las vueltas del devanado deberían, por así decirlo, continuar con el devanado anterior. ¡Si lo enrollas en la dirección opuesta, será una gran molestia cuando enciendas la carga!
Puede aumentar el voltaje, siempre que el transistor regulador pueda soportar este voltaje. Los transistores de los televisores importados se encuentran hasta 1500 voltios, por lo que hay espacio.
Puedes tomar cualquier otro transformador que se adapte a tu potencia, quitar los devanados secundarios y enrollar el cable al voltaje que necesitas. En este caso, la tensión de control se puede obtener de un transformador auxiliar adicional de baja potencia de 8 a 12 voltios.
Si alguien quiere aumentar la eficiencia del regulador, aquí puede encontrar una salida. El transistor desperdicia electricidad en calefacción cuando tiene que reducir mucho el voltaje. Cuanto más sea necesario reducir el voltaje, más fuerte será el calentamiento. Cuando está abierto, la calefacción es insignificante.
Si cambia el circuito del autotransformador y realiza en él muchas salidas de los niveles de voltaje que necesita, al cambiar los devanados puede suministrar al transistor un voltaje cercano al que necesita en este momento. No hay restricciones en la cantidad de pines del transformador, solo necesita un interruptor correspondiente a la cantidad de pines.
En este caso, el transistor será necesario sólo para ajustes menores de voltaje precisos y la eficiencia del regulador aumentará y el calentamiento del transistor disminuirá.
Producción de LATR
Puede comenzar a ensamblar el regulador.Modifiqué un poco el diagrama de la revista y esto es lo que pasó:
Con un circuito de este tipo, puede aumentar significativamente el umbral de voltaje superior. Con la adición de un refrigerador automático, se ha reducido el riesgo de sobrecalentamiento del transistor de control.
El estuche se puede tomar de una fuente de alimentación de computadora vieja.
Inmediatamente debe averiguar el orden de colocación de los bloques del dispositivo dentro de la carcasa y prever la posibilidad de su fijación segura.
Si no hay fusible, es imperativo proporcionar otra protección contra cortocircuitos.
El bloque de terminales de alto voltaje está firmemente sujeto al transformador.
Instalé un enchufe en la salida para conectar la carga y controlar el voltaje. El voltímetro se puede configurar en cualquier otro voltaje, pero no menos de 300 voltios.
Necesitará
Necesitaremos detalles:
- Radiador de refrigeración con refrigerador (cualquiera).
- Tabla de pan.
- Bloques de contacto.
- Las piezas se pueden seleccionar en función de la disponibilidad y el cumplimiento de los parámetros nominales, utilicé las que tuve a mano primero, pero elegí las más o menos adecuadas.
- Puentes de diodos VD1 - 4 - 6A - 600 V. Desde el televisor, parece. O ensamblarlo a partir de cuatro diodos separados.
- VD2 - para 2 - 3 A - 700 V.
- T1-C4460. Instalé el transistor de un televisor importado a 500V y una potencia de disipación de 55W. Puedes probar con cualquier otro potente y de alto voltaje similar.
- VD3 – diodo 1N4007 1A 1000V.
- C1 – 470mf x 25 V, es mejor aumentar aún más la capacidad.
- C2 – 100n.
- R1 – Potenciómetro de 1 kOhm, cualquier bobinado, desde 500 ohmios y más.
- R2 – 910 - 2W. Selección de corriente de base del transistor.
- R3 y R4: 1 kOhmio cada uno.
- R5 – Resistencia de subcadena de 5 kOhm.
- NTC1 es un termistor de 10 kOhm.
- VT1: cualquier transistor de efecto de campo. Instalé RFP50N06.
- M – Enfriador de 12 V.
- HL1 y HL2 son LED de señal, no es necesario instalarlos junto con resistencias de extinción.
Colocamos las piezas sobre el tablero y las soldamos.
Cuando el circuito está ensamblado, llega el momento de realizar las pruebas preliminares. Pero esto debe hacerse con mucho cuidado. Todas las piezas están bajo tensión de red.
Para probar el dispositivo, soldé dos bombillas de 220 voltios en serie para que no se quemaran cuando se les aplicaran 280 voltios. No existían bombillas de la misma potencia y por tanto el filamento de las espirales variaba mucho. Hay que tener en cuenta que sin carga el regulador funciona de forma muy incorrecta. La carga en este dispositivo es parte del circuito. Cuando lo enciendes por primera vez, es mejor que cuides tus ojos (en caso de que hayas estropeado algo).
Encienda el voltaje y use un potenciómetro para verificar la suavidad del ajuste del voltaje, pero no por mucho tiempo, para evitar el sobrecalentamiento del transistor.
LATR - autotransformador ajustable de laboratorio - uno de los tipos de autotransformadores, que es un autotransformador de potencia relativamente baja y está diseñado para regular el voltaje alterno (corriente alterna) suministrado a la carga desde una red de corriente alterna monofásica o trifásica.
El LATR, como cualquier otro transformador de red, se basa en un núcleo eléctrico de acero. Pero en el núcleo toroidal del LATR, a diferencia de otros tipos de transformadores de red, solo hay un devanado (primario), parte del cual puede actuar como devanado secundario, y el número de vueltas del devanado secundario se puede ajustar rápidamente mediante el usuario, esta es la característica distintiva del LATR de los autotransformadores simples.
Para regular el número de vueltas por devanado secundario, el diseño del autotransformador incluye un mando giratorio al que se conecta una escobilla de carbón deslizante. Al girar el mango, el cepillo se desliza de vuelta en vuelta a lo largo del devanado, así se ajusta.
Uno de los terminales secundarios del autotransformador de laboratorio está conectado directamente al cepillo deslizante. El segundo pin secundario es común al lado de entrada de la red. Los consumidores están conectados a los terminales de salida del LATR y sus terminales de entrada están conectados a una red eléctrica monofásica o trifásica. En un LATR monofásico hay un núcleo y un devanado, y en uno trifásico hay tres núcleos, y cada uno tiene un devanado.
El voltaje en la salida del LATR puede ser mayor que el de entrada o menor, por ejemplo, para una red monofásica, el rango ajustable es de 0 a 250 voltios, y para una red trifásica, de 0 a 450 voltios. Cabe destacar que la eficiencia de LATR es mayor cuanto más cerca está el voltaje de salida del voltaje de entrada, y puede alcanzar el 99%. Forma de voltaje de salida - .
En el panel frontal del LATR hay un voltímetro del circuito secundario para la posibilidad de control operativo de sobrecarga y ajuste más preciso del voltaje de salida. La carcasa del LATR tiene orificios de ventilación a través de los cuales se produce el enfriamiento natural del núcleo magnético y del devanado por aire.
Los autotransformadores de laboratorio se utilizan en laboratorios con fines de investigación, para probar equipos de CA y simplemente para la estabilización manual del voltaje de la red si actualmente está por debajo del valor nominal requerido.
Por supuesto, si el voltaje en la red fluctúa constantemente, entonces el autotransformador no lo salvará, necesitará un estabilizador completo. En otros casos, LATR es justo lo que necesita para ajustar el voltaje para la tarea en cuestión. Dichas tareas pueden ser: configurar equipos industriales, probar equipos altamente sensibles, configurar dispositivos radioelectrónicos, alimentar equipos de bajo voltaje, cargar baterías, etc.
Dado que LATR tiene un solo devanado, común a los circuitos primario y secundario, la corriente del devanado secundario resulta ser común a los circuitos primario y secundario. Desde este punto de vista, es obvio que la corriente del devanado secundario y la corriente primaria en las espiras comunes tienen direcciones opuestas, por lo tanto la corriente total es igual a la diferencia entre las corrientes I1 e I2, es decir, I2 – I1 = I12. es la corriente en los giros comunes. Entonces resulta que cuando el valor del voltaje secundario está cerca del voltaje de entrada, las espiras comunes se pueden enrollar con un cable de sección transversal más pequeña que en el caso de un transformador de dos devanados.
La característica de diseño del LATR nos obliga a separar los conceptos de "potencia de rendimiento" y "potencia de diseño". La potencia de diseño es la que se transmite desde el devanado primario al circuito secundario mediante inducción electromagnética a través del núcleo, como en un transformador convencional de dos devanados, y la potencia de rendimiento es la suma de la potencia de rendimiento y la potencia que se transmite únicamente a través de el componente eléctrico, es decir, sin la participación de la inducción del componente magnético en el núcleo.
Resulta que, además de la potencia calculada, también se transfiere al circuito secundario una potencia puramente eléctrica igual a U2*I1. Es por eso que los autotransformadores requieren un núcleo magnético más pequeño para transmitir la misma potencia en comparación con los transformadores convencionales de dos devanados. Ésta es la razón de la mayor eficiencia de los autotransformadores. Además, se necesita menos cobre para el cable.
Así, con un ratio de transformación pequeño, LATR puede presumir de las siguientes ventajas: eficiencia de hasta el 99,8%, tamaño de núcleo magnético más pequeño y menor consumo de material. Y todo esto se debe a la presencia de una conexión eléctrica entre los circuitos primario y secundario. Por otro lado, la ausencia entre los circuitos conlleva el peligro de que entre corriente de fase desde los terminales de salida del LATR e incluso desde uno de los terminales, por lo que hay que tener mucho cuidado al trabajar con un autotransformador de laboratorio.
Hace medio siglo, el autotransformador de laboratorio era muy común. Hoy en día, el LATR electrónico, cuyo circuito debería tener todo radioaficionado, tiene muchas modificaciones. Los modelos antiguos tenían un contacto colector de corriente ubicado en el devanado secundario, lo que permitía cambiar suavemente el valor del voltaje de salida, permitía cambiar rápidamente el voltaje al conectar varios instrumentos de laboratorio y cambiar la intensidad de calentamiento del soldador. punta, ajustar la iluminación eléctrica, cambiar la velocidad del motor eléctrico y mucho más. LATR es de particular importancia como dispositivo de estabilización de voltaje, lo cual es muy importante al configurar varios dispositivos.
El LATR moderno se utiliza en casi todos los hogares para estabilizar el voltaje.
Hoy en día, cuando los bienes de consumo electrónicos han inundado los estantes de las tiendas, la compra de un regulador de voltaje confiable se ha convertido en un problema para un simple radioaficionado. Por supuesto, también puedes encontrar un diseño industrial. Pero suelen ser demasiado caros y voluminosos, y no siempre son adecuados para uso doméstico. Muchos radioaficionados tienen que "reinventar la rueda" creando un LATR electrónico con sus propias manos.
Dispositivo de regulación de voltaje simple
Uno de los modelos LATR más simples, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 1, también está disponible para principiantes. El voltaje regulado por el dispositivo es de 0 a 220 voltios. La potencia de este modelo es de 25 a 500 W. La potencia del regulador se puede aumentar a 1,5 kW, para ello se deben instalar los tiristores VD1 y VD2 en los radiadores.
Estos tiristores (VD1 y VD2) están conectados en paralelo con la carga R1. Pasan corriente en direcciones opuestas. Cuando el dispositivo está conectado a la red, estos tiristores se cierran y los condensadores C1 y C2 se cargan a través de la resistencia R5. La magnitud del voltaje recibido en la carga se cambia según sea necesario usando una resistencia variable R5. Éste, junto con los condensadores (C1 y C2), crea un circuito de cambio de fase.
Arroz. 2. Esquema de LATR, que proporciona tensión sinusoidal sin interferencias en el sistema.
Una característica de esta solución técnica es el uso de ambos semiciclos de corriente alterna, por lo que la carga no utiliza la mitad de su potencia, sino toda su potencia.
La desventaja de este circuito (el precio a pagar por la simplicidad) es que la forma de la tensión alterna en la carga no es estrictamente sinusoidal, lo que se debe al funcionamiento específico de los tiristores. Esto puede causar interferencias en la red. Para eliminar el problema, además del circuito, puede instalar filtros en serie con la carga (estranguladores), por ejemplo, sacarlos de un televisor defectuoso.