Lai pārveidotu spriegumu elektrotehnikā, tiek izmantoti transformatori vai autotransformatori. Šo divu ierīču nosaukumu līdzības dēļ tās bieži tiek sajauktas vai pielīdzinātas vienai un tai pašai. Tomēr tas tā nav, lai gan darbības princips ir līdzīgs, taču dizains un to pielietojuma apjoms būtiski atšķiras. Tāpēc apskatīsim atšķirības starp transformatoru un autotransformatoru, lai saprastu, kāda ir atšķirība.

Definīcijas

Transformators ir elektromagnētiska ierīce, kas pārraida enerģiju caur magnētisko lauku. Tas sastāv no diviem vai vairākiem tinumiem (dažreiz sauktiem par spolēm) uz tērauda, ​​dzelzs vai ferīta serdes atkarībā no fāžu skaita, ieejas un izejas sprieguma. Tās galvenā iezīme ir tāda, ka primārā ķēde un sekundārā ķēde nav elektriski savienotas viena ar otru, tas ir, tinumiem nav elektrisko kontaktu. To sauc par galvanisko izolāciju. Un šo spoļu savienojumu sauc par induktīvu.

Zemāk jūs redzat parasto divu un trīs tinumu transformatora grafisko apzīmējumu elektriskās shematiskajā diagrammā:

Tie ir paaugstināšana, pazemināšana un izolācija (ieejas spriegums ir vienāds ar izejas spriegumu). Turklāt, ja pieslēdzat strāvu pazeminošā transformatora sekundārajam tinumam, jūs iegūsit paaugstinātu spriegumu primārajos tinumos, tas pats noteikums darbojas arī pakāpju tinumam.

Autotransformators ir viens no transformatora variantiem ar vienu tinumu uztinumu uz serdes, principā līdzīgi kā iepriekšējā gadījumā. Tajā, atšķirībā no parastā transa, primārā un sekundārā ķēde ir elektriski savienotas viena ar otru. Tas nozīmē, ka tas nenodrošina galvanisko izolāciju. Tālāk varat redzēt parasto autotransformatora grafisko apzīmējumu:

Autotransformatori ir pieejami ar fiksētu izejas spriegumu un regulējami. Pēdējie daudziem ir zināmi ar nosaukumu LATR (laboratorijas autotransformators). Tie var būt arī gan uz leju, gan uz augšu. Regulējamā LATR sekundārā ķēde ir savienota ar kontaktu, kas slīd pa spoli.

Svarīgs! Galvaniskās izolācijas trūkuma dēļ autotransformatori, pēc definīcijas, nevar būt izolējoši, atšķirībā no parastajiem!

Vēl viena atšķirība ir autotransformatora tinumu skaits - parasti tas ir vienāds ar fāžu skaitu. Attiecīgi vienfāzes ierīču barošanai tiek izmantoti viena tinuma izstrādājumi, bet trīsfāžu ierīcēm tiek izmantoti trīs tinumu produkti.

Darbības princips

Īsumā un vienkāršā izteiksmē mēs apsvērsim, kā darbojas katra versija.

Transformatoram ir vismaz divi tinumi - primārais un sekundārais (vai vairāki no tiem). Ja primārais ir pievienots tīklam (vai citam maiņstrāvas avotam), tad strāva primārajā tinums caur serdi rada magnētisko plūsmu, kas, iekļūstot sekundārajos pagriezienos, inducē tajos EMF. Darbības princips ir īpaši balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas parādībām Faradeja likums. Strāvai plūstot sekundārajā tinumā (slodzē), savstarpējās indukcijas dēļ mainās arī strāva primārajā tinumā. Sprieguma starpību starp primāro un sekundāro tinumu nosaka to pagriezienu attiecība (transformācijas koeficients).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2 - primārā un sekundārā apgriezienu skaits.

Runājot par autotransformatoru, tam ir viens tinums, ja ir vairākas fāzes, vienāds tinumu skaits. Kad caur to plūst maiņstrāva, magnētiskā plūsma, kas rodas tā iekšpusē, inducē EML tajā pašā tinumā. Tās vērtība ir tieši proporcionāla apgriezienu skaitam. Slodze (sekundārā ķēde) ir savienota ar krānu no pagriezieniem. Pakāpeniskajam autotransformatoram, atšķirībā no transformatora, strāva tiek piegādāta nevis uz tinuma galiem, bet gan uz vienu no galiem un krānu no pagriezieniem. Kas tika parādīts diagrammā iepriekš.

Galvenās atšķirības

Lai jums būtu vieglāk saprast, kāda ir atšķirība starp parasto transformatoru un autotransformatoru, mēs esam apkopojuši to galvenās atšķirības tabulā:

Transformators	Autotransformators
Efektivitāte	Autotransformatora efektivitāte ir augstāka nekā parastajam, īpaši ar nelielu starpību starp ieejas un izejas spriegumu.
Tinumu skaits	Vismaz 2 vai vairāk atkarībā no fāžu skaita	1 vai vairāk, vienāds ar fāžu skaitu
Galvaniskā izolācija	Tur ir	Nē
Elektrošoka risks, piegādājot sadzīves elektroierīces	Ar izejas spriegumu, kas mazāks par 36 voltiem, nav augsts	Augsts
Drošība elektroierīcēm	Augsts	Zems, ja pagriezienos pēc pieskāriena slodzei ir pārrāvums spolē, viss barošanas spriegums nokrīt uz to
Cena	Liels, vara un tērauda patēriņš serdeņiem ir liels, īpaši trīsfāzu transformatoriem	Zems, jo katrai fāzei ir tikai 1 tinums, vara un tērauda patēriņš ir mazāks

Piemērošanas joma

Transformatori tiek izmantoti visur - no elektrostacijām un apakšstacijām, kas paredzētas desmitiem un simtiem tūkstošu voltu, līdz pat mazo sadzīves tehnikas barošanai. Lai gan nesen tika izmantoti barošanas avoti, to pamatā ir arī ģenerators un transformators uz ferīta serdes.

Autotransformatori tiek izmantoti mājsaimniecības tīkla sprieguma stabilizatoros. LATR bieži izmanto laboratorijās elektronisko ierīču testēšanai vai remontam. Tomēr tie ir atraduši savu pielietojumu augstsprieguma tīklos, kā arī dzelzceļu elektrifikācijā.

Piemēram, uz dzelzceļa šādus produktus izmanto 2x25 tīklos (divi no 25 kilovoltiem). Tāpat kā iepriekš redzamajā diagrammā, mazapdzīvotās vietās tiek ievilkta 50 kV līnija, un 25 kV tiek piegādāta elektrovilcienam, izmantojot gaisa vadu no pazemināta autotransformatora. Tas samazina vilces apakšstaciju skaitu un līniju zudumus.

Tagad jūs zināt, kāda ir galvenā atšķirība starp transformatoru un autotransformatoru. Lai konsolidētu materiālu, iesakām noskatīties noderīgu video par tēmu:

Jūs droši vien nezināt:

• Kāda ir atšķirība starp elektromehānisko RCD un elektronisko
• Atšķirības starp pārsprieguma aizsargu un pagarinātāju
• Atšķirība starp kontaktoru un starteri