Pinge muundamiseks elektrotehnikas kasutatakse trafosid või autotransformaatoreid. Nende kahe seadme nimede sarnasuse tõttu aetakse neid sageli segamini või võrdsustatakse samaga. Kuid see pole nii, kuigi tööpõhimõte on sarnane, kuid disain ja nende rakendusala on põhimõtteliselt erinevad. Seetõttu vaatame trafo ja autotransformaatori erinevusi, et mõista, milles on erinevus.

Definitsioonid

Trafo on elektromagnetiline seade, mis edastab energiat magnetvälja kaudu. See koosneb kahest või enamast mähisest (mõnikord nimetatakse neid mähiseks) teras-, raud- või ferriidsüdamikul, olenevalt faaside arvust, sisend- ja väljundpingest. Selle peamine omadus on see, et primaarahel ja sekundaarahel ei ole omavahel elektriliselt ühendatud, see tähendab, et mähistel pole elektrikontakte. Seda nimetatakse galvaaniliseks isolatsiooniks. Ja seda mähiste ühendust nimetatakse induktiivseks.

Allpool näete elektrilisel skemaatilisel kahe- ja kolmemähise trafo tavapärast graafilist tähist:

Need on astmeline, astmeline ja isoleeritud (sisendpinge võrdub väljundpingega). Veelgi enam, kui rakendate alandava trafo sekundaarmähisele toidet, saate primaarmähistele suurenenud pinge, sama reegel kehtib ka astmelise mähise puhul.

Autotransformaator on üks südamikule keritud ühe mähisega trafo variante, põhimõtteliselt sarnane eelmisele juhtumile. Selles on erinevalt tavalisest transist primaar- ja sekundaarahel omavahel elektriliselt ühendatud. See tähendab, et see ei paku galvaanilist isolatsiooni. Allpool näete autotransformaatori tavapärast graafilist tähistust:

Autotransformaatorid on saadaval fikseeritud väljundpingega ja reguleeritavad. Viimaseid teavad paljud nime all LATR (laboratoorium autotransformer). Need võivad olla ka nii alla- kui ka ülespoole suunatud. Reguleeritavas LATR-is on sekundaarahel ühendatud piki mähist libiseva kontaktiga.

Tähtis! Galvaanilise isolatsiooni puudumise tõttu ei saa autotransformaatorid erinevalt tavapärastest definitsioonist olla isoleerivad!

Teine erinevus on autotransformaatori mähiste arv - tavaliselt on see võrdne faaside arvuga. Vastavalt sellele kasutatakse ühefaasiliste seadmete toiteks ühe mähisega tooteid ja kolmefaasiliste seadmete jaoks kolme mähisega tooteid.

Tööpõhimõte

Lühidalt ja lihtsalt käsitleme iga versiooni toimimist.

Trafol on vähemalt kaks mähist - primaarne ja sekundaarne (või mitu). Kui primaar on ühendatud võrku (või mõne muu vahelduvvooluallikaga), siis vool primaarvõrgus mähis loob läbi südamiku magnetvoo, mis tungides sekundaarpööretesse indutseerib neisse EMF. Tööpõhimõte põhineb eelkõige elektromagnetilise induktsiooni nähtustel Faraday seadus. Kui voolu voolab sekundaarmähises (koormusse), muutub vastastikuse induktsiooni tõttu ka vool primaarmähises. Primaar- ja sekundaarmähiste pingeerinevus määratakse nende keerdude suhtega (teisendussuhe).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2 - esmase ja sekundaarse pöörete arv.

Autotransformaatorist rääkides on sellel üks mähis, mitme faasi korral sama palju mähiseid. Kui seda läbib vahelduvvool, indutseerib selle sees esinev magnetvoog samas mähises EMF-i. Selle väärtus on otseselt võrdeline pöörete arvuga. Koormus (sekundaarahel) ühendatakse kraaniga pöördetest. Astmelisel autotrafol ei anta toidet erinevalt trafost mitte mähise otstesse, vaid ühte otsa ja pöördest kraani. Mida on näidatud ülaltoodud diagrammil.

Peamised erinevused

Et teil oleks lihtsam aru saada, mis vahe on tavalisel trafol ja autotransformaatoril, oleme kogunud nende peamised erinevused tabelisse:

Trafo	Autotransformaator
Tõhusus	Autotransformaatori kasutegur on kõrgem kui tavalisel, eriti väikese sisend- ja väljundpinge erinevuse korral.
Mähiste arv	Olenevalt faaside arvust vähemalt 2 või enam	1 või enam, võrdne faaside arvuga
Galvaaniline isolatsioon	Seal on	Ei
Elektrilöögi oht kodumasinate toiteallikana	Väljundpingega alla 36 V - mitte kõrge	Kõrge
Elektriliste seadmete ohutus	Kõrge	Madal, kui pärast koormusele koputamist on pööretel mähis katkenud, langeb kogu toitepinge sellele
Hind	Suur, vase ja terase tarbimine südamike jaoks on suur, eriti kolmefaasiliste trafode puhul	Madal, kuna iga faasi jaoks on ainult 1 mähis, on vase ja terase tarbimine väiksem

Kohaldamisala

Trafosid kasutatakse kõikjal – alates kümnete ja sadade tuhandete voltide jaoks mõeldud elektrijaamadest ja alajaamadest kuni väikeste kodumasinate toiteni. Kuigi viimasel ajal on kasutatud toiteallikaid, põhinevad need ka generaatoril ja ferriitsüdamikul trafol.

Autotransformaatoreid kasutatakse majapidamisvõrgu pinge stabilisaatorites. LATR-e kasutatakse sageli laborites elektroonikaseadmete testimiseks või parandamiseks. Sellegipoolest on need leidnud rakendust kõrgepingevõrkudes, aga ka raudteede elektrifitseerimisel.

Näiteks raudteel kasutatakse selliseid tooteid 2x25 võrkudes (kaks 25 kilovoldist). Nagu ülaltoodud diagrammil, rajatakse hajaasustusega piirkondades 50 kV liin ja 25 kV toide elektrirongile õhujuhtme kaudu astmelisest autotrafost. See vähendab veoalajaamade arvu ja liinikadusid.

Nüüd teate, mis on põhiline erinevus trafo ja autotransformaatori vahel. Materjali konsolideerimiseks soovitame vaadata sellel teemal kasulikku videot:

Sa ilmselt ei tea:

• Mis vahe on elektromehaanilisel ja elektroonilisel RCD-l?
• Erinevused liigpingekaitse ja pikendusjuhtme vahel
• Kontaktori ja starteri erinevus