Каква е разликата между трансформатор и автотрансформатор

За преобразуване на напрежението в електротехниката се използват трансформатори или автотрансформатори. Поради сходството на имената на тези две устройства, те често са объркани или приравнени със същото. Това обаче не е така, въпреки че принципът на работа е подобен, но дизайнът и обхватът им са коренно различни. Затова нека разгледаме разликите между трансформатор и автотрансформатор, за да разберем каква е разликата.

дефинира

Трансформаторът е електромагнитно устройство, което предава енергия чрез магнитно поле. Състои се от две или повече намотки (понякога наричани намотки) върху стоманена, желязна или феритна сърцевина, в зависимост от броя на фазите, входните и изходните напрежения. Основната му характеристика е, че първичната верига и вторичната не са електрически свързани, тоест намотките нямат електрически контакти. Това се нарича галванична изолация. И такава връзка на намотките се нарича индуктивна.

По-долу виждате условното графично обозначение на дву и тримоточен трансформатор на схемата:

Трансформаторна верига

Те се увеличават, намаляват и се разделят (входното напрежение е равно на изходното напрежение). В същото време, ако захранвате захранването на вторичната намотка на понижаващия трансформатор - ще получите повишено напрежение на първичните намотки, същото правило работи и за усилването.

Автотрансформаторът е една от възможностите за трансформатор с единична навиваща навивка около сърцевината, по принцип подобен на предишния случай. В него, за разлика от обикновения транс, първичните и вторичните вериги са електрически свързани. Така че не осигурява галванична изолация. Конвенционално графично обозначение на автотрансформатора, което виждате по-долу:

Автотрансформатор верига

Автотрансформаторите се доставят с фиксирано изходно напрежение и са регулируеми. Последните са известни на мнозина под името LATR (лабораторен автотрансформатор). Те също могат да бъдат както понижаващи, така и увеличаващи се. В регулируем LATR вторичната верига е свързана към контакт, плъзгащ се по намотката.

LATR

Важно! Поради липсата на галванична изолация автотрансформаторите, по дефиниция, не могат да бъдат изолиращи, за разлика от обикновените!

Друга разлика е броят на намотките на автотрансформатора - обикновено той се равнява на броя на фазите. Съответно, едномоторните устройства се използват за захранване на еднофазни устройства, а продуктите с три намотки за трифазни устройства.

Принцип на работа

Накратко и с прости думи ще разгледаме как работи всяка опция за изпълнение.

Трансформаторът има най-малко две намотки - първична и вторична (или няколко). Ако първичната е свързана към мрежата (или друг източник на променлив ток) - тогава токът в първичната намотка създава магнитен поток през сърцевината, който прониква във вторичните завои, индуцира емф в тях. Принципът на работа се основава на явленията на електромагнитната индукция, в частност Законът на Фарадей, Когато токът тече във вторичната намотка (към товара), токът в първичната намотка се променя поради взаимна индукция. Разликата в напрежението между първичната и вторичната намотки се определя от съотношението на техните завои (коефициент на трансформация).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2 - броят завъртания на първичния и вторичния.

Говорейки за автотрансформатор, той има една намотка, ако има няколко фази, еднакъв брой намотки. Когато през него тече променлив ток, магнитният поток, който се появява вътре в него, предизвиква ЕМП в същата намотка. Стойността му е пряко пропорционална на броя на завоите. Товарът (вторичен кръг) е свързан към крана от завоите. При засилващ се автотрансформатор захранването се подава не към краищата на намотката, а към един от краищата и крана от завоите, за разлика от трансформатора. Какво беше изобразено на диаграмата по-горе.

Основните разлики

За да ви е по-лесно да разберете каква е разликата между конвенционален трансформатор и автотрансформатор, ние събрахме в таблицата основните им разлики:

трансформатор Авто трансформатор
Ефективност Ефективността на автотрансформатора е по-голяма от тази на конвенционалния, особено с малка разлика в входното и изходното напрежение.
Брой намотки Минимум 2 и повече в зависимост от броя на фазите 1 или повече, равни на броя на фазите
Галванична изолация Има не
Опасност от токов удар при захранване на домакински уреди С изходно напрежение под 36 волта - малко високо
Безопасност за електроуреди високо Ниско, с прекъсване на бобината на завоите след крана към товара, ще получи цялото захранващо напрежение
цена от Висока консумация на мед и стомана за големи ядра, особено за трифазни трансформатори Ниска, поради факта, че за всяка фаза има само 1 намотка, консумацията на мед и стомана е по-малка

Обхват на приложение

Трансформаторите се използват навсякъде - от електроцентрали и подстанции, проектирани за десетки и стотици хиляди волта, до захранване на малки домакински уреди. Въпреки че напоследък се използват захранващи устройства, тяхната генератор и трансформатор на феритно ядро ​​също са тяхна основа.

Разглобен стабилизатор

Автотрансформаторите се използват в стабилизатори за напрежение в домакинството. Често LATR се използват в лаборатории за тестване или ремонт на електронни устройства. Въпреки това те намериха приложение в мрежи с високо напрежение, както и за електрификация на железниците.

Схема за електрификация на железниците

Например, в железопътната мрежа такива продукти се използват в 2х25 мрежи (два от 25 киловолта всяка). Както на диаграмата по-горе, линия от 50 kV се полага в слабо населени райони, а 25 kV от понижаващ автотрансформатор се подава към електрическия влак чрез контактна жица. По този начин се намалява броят на тяговите подстанции и загубите на линията.

Сега знаете каква е фундаменталната разлика между трансформатор и автотрансформатор. За да консолидирате материала, препоръчваме да гледате полезен видеоклип по темата:

Със сигурност не знаете:

(2 гласа)
Зареждане...

Добави коментар

Задължителните полета са маркирани *