Za pretvaranje napona u elektrotehnici koriste se transformatori ili autotransformatori. Zbog sličnosti naziva ova dva uređaja često se brkaju ili poistovjećuju s istim. Međutim, to nije tako, iako je princip rada sličan, ali dizajn i njihov opseg primjene bitno su različiti. Stoga, pogledajmo razlike između transformatora i autotransformatora kako bismo razumjeli u čemu je razlika.

Definicije

Transformator je elektromagnetski uređaj koji prenosi energiju putem magnetskog polja. Sastoji se od dva ili više namota (ponekad se nazivaju zavojnicama) na čeličnoj, željeznoj ili feritnoj jezgri, ovisno o broju faza, ulaznom i izlaznom naponu. Njegova glavna značajka je da primarni krug i sekundarni krug nisu međusobno električno povezani, odnosno namoti nemaju električne kontakte. To se zove galvanska izolacija. A ova veza zavojnica naziva se induktivna.

U nastavku vidite uobičajenu grafičku oznaku transformatora s dva i tri namota na električnom shematskom dijagramu:

Oni su step-up, step-down i izolacijski (ulazni napon je jednak izlaznom). Štoviše, ako primijenite napajanje na sekundarni namot nižeg transformatora, dobit ćete povećan napon na primarnim namotima, isto pravilo vrijedi i za pojačani.

Autotransformator je jedna od varijanti transformatora s jednim namotom namotanim na jezgru, u principu sličan prethodnom slučaju. U njemu su, za razliku od normalnog transa, primarni i sekundarni krug međusobno električni spojeni. To znači da ne osigurava galvansku izolaciju. Dolje možete vidjeti konvencionalnu grafičku oznaku autotransformatora:

Autotransformatori su dostupni s fiksnim izlaznim naponom i podesivim. Potonji su mnogima poznati pod imenom LATR (laboratorijski autotransformator). Također mogu biti i prema dolje i prema gore. U podesivom LATR-u, sekundarni krug je spojen na kontakt koji klizi duž svitka.

Važno! Zbog nedostatka galvanske izolacije, autotransformatori po definiciji ne mogu biti izolacijski, za razliku od konvencionalnih!

Druga razlika je broj namota autotransformatora - obično je jednak broju faza. Sukladno tome, proizvodi s jednim namotom koriste se za napajanje jednofaznih uređaja, a proizvodi s tri namota koriste se za trofazne uređaje.

Princip rada

Ukratko i jednostavno, razmotrit ćemo kako svaka verzija funkcionira.

Transformator ima najmanje dva namota - primarni i sekundarni (ili nekoliko). Ako je primarni spojen na mrežu (ili drugi izvor izmjenične struje), tada struja u primarnoj namot stvara magnetski tok kroz jezgru, koji, probijajući sekundarne zavoje, inducira u njih EMF. Princip rada temelji se posebno na fenomenu elektromagnetske indukcije Faradayev zakon. Kada struja teče u sekundarnom namotu (u opterećenje), mijenja se i struja u primarnom namotu zbog međusobne indukcije. Razlika napona između primarnog i sekundarnog namota određena je omjerom njihovih zavoja (omjer transformacije).

Up / Ud = n1 / n2

n1, n2 - broj zavoja na primarnom i sekundarnom.

Govoreći o autotransformatoru, on ima jedan namot, ako postoji nekoliko faza, isti broj namota. Kada kroz njega teče izmjenična struja, magnetski tok koji se javlja unutar njega inducira EMF u istom namotu. Njegova je vrijednost izravno proporcionalna broju zavoja. Opterećenje (sekundarni krug) spojeno je na slavinu iz zavoja. Na pojačanom autotransformatoru napajanje se ne dovodi na krajeve namota, već na jedan od krajeva i slavinu iz zavoja, za razliku od transformatora. Ono što je prikazano na gornjem dijagramu.

Glavne razlike

Da bismo vam olakšali razumijevanje razlika između konvencionalnog transformatora i autotransformatora, prikupili smo njihove glavne razlike u tablici:

Transformator	Autotransformator
Učinkovitost	Učinkovitost autotransformatora veća je od one konvencionalnog, osobito s malom razlikom između ulaznog i izlaznog napona.
Broj namota	Najmanje 2 ili više ovisno o broju faza	1 ili više, jednako broju faza
Galvanska izolacija	Tamo je	Ne
Opasnost od strujnog udara pri opskrbi električnim kućanskim aparatima	S izlaznim naponom manjim od 36 volti - nije visoko	Visoko
Sigurnost za električne uređaje	Visoko	Nisko, ako dođe do prekida zavojnice na zavojima nakon dodira na opterećenje, cijeli napon napajanja će pasti na njega
Cijena	Visoka, potrošnja bakra i čelika za jezgre je velika, posebno za trofazne transformatore	Niska, zbog činjenice da postoji samo 1 namot za svaku fazu, potrošnja bakra i čelika je manja

Opseg primjene

Transformatori se koriste posvuda - od elektrana i trafostanica dizajniranih za desetke i stotine tisuća volti do napajanja malih kućanskih aparata. Iako su izvori napajanja nedavno korišteni, oni se također temelje na generatoru i transformatoru na feritnoj jezgri.

Autotransformatori se koriste u stabilizatorima napona kućne mreže. LATR se često koriste u laboratorijima za testiranje ili popravak elektroničkih uređaja. Ipak, našli su svoju primjenu u visokonaponskim mrežama, kao i za elektrifikaciju željeznica.

Na primjer, na željeznici se takvi proizvodi koriste u mrežama 2x25 (dvije od 25 kilovolti). Kao na gornjoj shemi, u slabo naseljenim područjima polaže se vod od 50 kV, a 25 kV se napaja električnom vlaku preko nadzemne žice iz silaznog autotransformatora. Time se smanjuje broj vučnih trafostanica i gubici vodova.

Sada znate koja je temeljna razlika između transformatora i autotransformatora. Za konsolidaciju materijala preporučujemo gledanje korisnog videa na temu:

Vjerojatno ne znate:

• Koja je razlika između elektromehaničkog RCD-a i elektroničkog
• Razlike između štitnika od prenapona i produžnog kabela
• Razlika između kontaktora i startera