Pour convertir la tension en électrotechnique, on utilise des transformateurs ou des autotransformateurs. En raison de la similitude des noms de ces deux appareils, ils sont souvent confondus ou assimilés au même. Cependant, ce n'est pas le cas, bien que le principe de fonctionnement soit similaire, mais la conception et leur domaine d'application sont fondamentalement différents. Par conséquent, examinons les différences entre un transformateur et un autotransformateur afin de comprendre quelle est la différence.

Définitions

Un transformateur est un appareil électromagnétique qui transmet de l'énergie à travers un champ magnétique. Il se compose de deux ou plusieurs enroulements (parfois appelés bobines) sur un noyau en acier, en fer ou en ferrite, en fonction du nombre de phases, des tensions d'entrée et de sortie. Sa principale caractéristique est que le circuit primaire et le circuit secondaire ne sont pas connectés électriquement l'un à l'autre, c'est-à-dire que les enroulements n'ont pas de contacts électriques. C'est ce qu'on appelle l'isolation galvanique. Et cette connexion des bobines est appelée inductive.

Ci-dessous, vous voyez une désignation graphique conventionnelle d'un transformateur à deux et trois enroulements sur le schéma électrique :

Ils sont élévateurs, abaisseurs et isolants (la tension d'entrée est égale à la tension de sortie). De plus, si vous mettez sous tension l'enroulement secondaire du transformateur abaisseur, vous obtiendrez une tension accrue sur les enroulements primaires, la même règle fonctionne pour le transformateur élévateur.

Un autotransformateur est l'une des variantes d'un transformateur à un enroulement enroulé sur un noyau, en principe similaire au cas précédent. Dans celui-ci, contrairement à la transe normale, les circuits primaire et secondaire sont électriquement connectés les uns aux autres. Cela signifie qu'il ne fournit pas d'isolation galvanique. Vous pouvez voir la désignation graphique conventionnelle de l'autotransformateur ci-dessous :

Les autotransformateurs sont disponibles avec une tension de sortie fixe et réglable. Ces derniers sont connus de beaucoup sous le nom de LATR (autotransformateur de laboratoire). Ils peuvent également être à la fois descendants et ascendants. Dans un LATR réglable, le circuit secondaire est connecté à un contact coulissant le long de la bobine.

Important! En raison de l'absence d'isolation galvanique, les autotransformateurs, par définition, ne peuvent pas être isolants, contrairement aux conventionnels !

Une autre différence est le nombre d'enroulements de l'autotransformateur - il est généralement égal au nombre de phases. En conséquence, les produits à enroulement unique sont utilisés pour alimenter les appareils monophasés et les produits à trois enroulements sont utilisés pour les appareils triphasés.

Principe de fonctionnement

Brièvement et en termes simples, nous examinerons le fonctionnement de chaque version.

Le transformateur a au moins deux enroulements - primaire et secondaire (ou plusieurs d'entre eux). Si le primaire est connecté au réseau (ou à une autre source de courant alternatif), alors le courant dans le primaire l'enroulement crée un flux magnétique à travers le noyau, qui, pénétrant dans les spires secondaires, y induit CEM. Le principe de fonctionnement est basé sur les phénomènes d'induction électromagnétique, en particulier La loi de Faraday. Lorsque le courant circule dans l'enroulement secondaire (dans la charge), le courant dans l'enroulement primaire change également en raison de l'induction mutuelle. La différence de tension entre les enroulements primaire et secondaire est déterminée par le rapport de leurs spires (rapport de transformation).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2 - le nombre de tours sur le primaire et le secondaire.

En parlant d'autotransformateur, il a un enroulement, s'il y a plusieurs phases, le même nombre d'enroulements. Lorsqu'un courant alternatif le traverse, le flux magnétique qui se produit à l'intérieur induit une CEM dans le même enroulement. Sa valeur est directement proportionnelle au nombre de tours. La charge (circuit secondaire) est connectée au robinet des spires. Sur l'autotransformateur élévateur, l'alimentation n'est pas fournie aux extrémités de l'enroulement, mais à l'une des extrémités et à une prise des spires, contrairement au transformateur. Ce qui a été montré dans le schéma ci-dessus.

Les principales différences

Pour vous permettre de mieux comprendre quelle est la différence entre un transformateur classique et un autotransformateur, nous avons rassemblé leurs principales différences dans un tableau :

Transformateur	Autotransformateur
Efficacité	Le rendement d'un autotransformateur est supérieur à celui d'un conventionnel, surtout avec une petite différence entre la tension d'entrée et de sortie.
Nombre d'enroulements	Minimum 2 ou plus selon le nombre de phases	1 ou plus, égal au nombre de phases
Isolation galvanique	Il y a	Non
Risque de choc électrique lors de l'alimentation d'appareils électroménagers	Avec une tension de sortie inférieure à 36 volts - pas élevée	Haute
Sécurité pour les appareils électriques	Haute	Bas, s'il y a une rupture de la bobine sur les spires après avoir tapé sur la charge, toute la tension d'alimentation tombera dessus
Prix	Élevée, la consommation de cuivre et d'acier pour les noyaux est importante, en particulier pour les transformateurs triphasés	Faible, du fait qu'il n'y a qu'un seul enroulement pour chaque phase, la consommation de cuivre et d'acier est plus faible

Champ d'application

Les transformateurs sont utilisés partout - des centrales électriques et des sous-stations conçues pour des dizaines et des centaines de milliers de volts à l'alimentation de petits appareils électroménagers. Bien que des alimentations électriques aient été utilisées récemment, elles sont également basées sur un générateur et un transformateur sur noyau de ferrite.

Les autotransformateurs sont utilisés dans les stabilisateurs de tension secteur domestique. Les LATR sont souvent utilisés dans les laboratoires pour tester ou réparer des appareils électroniques. Néanmoins, ils ont trouvé leur application dans les réseaux à haute tension, ainsi que pour l'électrification des voies ferrées.

Par exemple, sur le chemin de fer, ces produits sont utilisés dans des réseaux 2x25 (deux de 25 kilovolts). Comme dans le schéma ci-dessus, dans les zones peu peuplées, une ligne de 50 kV est posée et 25 kV sont fournis au train électrique via un fil aérien à partir d'un autotransformateur abaisseur. Cela réduit le nombre de sous-stations de traction et les pertes de ligne.

Vous savez maintenant quelle est la différence fondamentale entre un transformateur et un autotransformateur. Pour consolider le matériel, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet :

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