For at konvertere spænding i elektroteknik bruges transformere eller autotransformere. På grund af ligheden mellem navnene på disse to enheder, er de ofte forvekslet eller sidestillet med det samme. Dette er dog ikke tilfældet, selvom driftsprincippet er ens, men designet og deres anvendelsesområde er fundamentalt forskellige. Lad os derfor se på forskellene mellem en transformer og en autotransformer for at forstå, hvad forskellen er.

Definitioner

En transformer er en elektromagnetisk enhed, der transmitterer energi gennem et magnetfelt. Den består af to eller flere viklinger (nogle gange kaldet spoler) på en stål-, jern- eller ferritkerne, afhængigt af antallet af faser, indgangs- og udgangsspændinger. Dens hovedtræk er, at det primære kredsløb og det sekundære kredsløb ikke er elektrisk forbundet med hinanden, det vil sige, at viklingerne ikke har elektriske kontakter. Dette kaldes galvanisk isolation. Og denne forbindelse af spolerne kaldes induktiv.

Nedenfor ser du en konventionel grafisk betegnelse af en to- og tre-vindet transformer på det elektriske skematisk diagram:

De er step-up, step-down og isolation (indgangsspændingen er lig med udgangsspændingen). Desuden, hvis du anvender strøm til den sekundære vikling af step-down transformeren, vil du få en øget spænding på de primære viklinger, den samme regel fungerer for step-up en.

En autotransformer er en af ​​varianterne af en transformer med en vikling viklet på en kerne, i princippet svarende til det foregående tilfælde. I det, i modsætning til normal trance, er de primære og sekundære kredsløb elektrisk forbundet med hinanden. Det betyder, at den ikke giver galvanisk isolering. Du kan se den konventionelle grafiske betegnelse af autotransformeren nedenfor:

Autotransformere fås med fast udgangsspænding og justerbar. Sidstnævnte kender mange under navnet LATR (laboratory autotransformer). De kan også være både nedadgående og opadgående. I en justerbar LATR er det sekundære kredsløb forbundet med en kontakt, der glider langs spolen.

Vigtig! På grund af manglen på galvanisk isolering kan autotransformatorer per definition ikke være isolerende, i modsætning til konventionelle!

En anden forskel er antallet af autotransformatorviklinger - normalt er det lig med antallet af faser. I overensstemmelse hermed bruges enkeltviklingsprodukter til at forsyne enfasede enheder, og tre-viklingsprodukter bruges til trefasede enheder.

Driftsprincip

Kort og enkelt vil vi overveje, hvordan hver version fungerer.

Transformatoren har mindst to viklinger - primær og sekundær (eller flere). Hvis den primære er forbundet til netværket (eller en anden kilde til vekselstrøm), så strømmen i den primære vikling skaber en magnetisk flux gennem kernen, som trænger ind i de sekundære drejninger og inducerer ind i dem EMF. Funktionsprincippet er især baseret på fænomenerne elektromagnetisk induktion Faradays lov. Når strømmen løber i sekundærviklingen (ind i belastningen), ændres strømmen i primærviklingen også på grund af gensidig induktion. Spændingsforskellen mellem de primære og sekundære viklinger bestemmes af forholdet mellem deres vindinger (transformationsforhold).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2 - antallet af omdrejninger på den primære og sekundære.

Når vi taler om en autotransformer, har den en vikling, hvis der er flere faser, det samme antal viklinger. Når en vekselstrøm løber gennem den, inducerer den magnetiske flux, der opstår inde i den, en EMF i samme vikling. Dens værdi er direkte proportional med antallet af omgange. Belastningen (sekundært kredsløb) er forbundet til hanen fra vindingerne. På step-up autotransformatoren tilføres strøm ikke til enderne af viklingen, men til en af ​​enderne og et tap fra svingene i modsætning til transformeren. Hvad blev vist i diagrammet ovenfor.

De vigtigste forskelle

For at gøre det lettere for dig at forstå, hvad der er forskellen mellem en konventionel transformer og en autotransformer, har vi samlet deres vigtigste forskelle i en tabel:

Transformer	Autotransformer
Effektivitet	Effektiviteten af ​​en autotransformer er højere end en konventionel, især med en lille forskel mellem indgangs- og udgangsspændingen.
Antal viklinger	Minimum 2 eller flere afhængigt af antallet af faser	1 eller mere, svarende til antallet af faser
Galvanisk isolering	Der er	Ingen
Risiko for elektrisk stød ved levering af elektriske husholdningsapparater	Med en udgangsspænding på mindre end 36 Volt - ikke høj	Høj
Sikkerhed for elektriske apparater	Høj	Lav, hvis der er et brud på spolen på vindingerne efter at have banket på belastningen, vil hele forsyningsspændingen falde på den
Pris	Højt, forbruget af kobber og stål til kerner er stort, især for trefasede transformere	Lavt, på grund af det faktum, at der kun er 1 vikling for hver fase, er forbruget af kobber og stål lavere

Anvendelsesområde

Transformatorer bruges overalt - fra kraftværker og transformerstationer designet til titusinder og hundredtusindvis af volt til at drive små husholdningsapparater. Selvom strømforsyninger for nylig er blevet brugt, er de også baseret på en generator og en transformer på en ferritkerne.

Autotransformatorer bruges i husholdningsnetspændingsstabilisatorer. LATR'er bruges ofte i laboratorier til at teste eller reparere elektroniske enheder. Ikke desto mindre har de fundet deres anvendelse i højspændingsnet, såvel som til elektrificering af jernbaner.

For eksempel bruges sådanne produkter på jernbane i 2x25-netværk (to på 25 kilovolt). Som i diagrammet ovenfor lægges der i tyndt befolkede områder en 50 kV ledning, og 25 kV tilføres det elektriske tog via en køreledning fra en nedtrappet autotransformer. Dette reducerer antallet af traktionsstationer og ledningstab.

Nu ved du, hvad der er den grundlæggende forskel mellem en transformer og en autotransformer. For at konsolidere materialet anbefaler vi at se en nyttig video om emnet:

Du ved sikkert ikke:

• Hvad er forskellen mellem en elektromekanisk RCD og en elektronisk
• Forskelle mellem en overspændingsbeskytter og en forlængerledning
• Forskel mellem kontaktor og starter