För att omvandla spänning inom elektroteknik används transformatorer eller autotransformatorer. På grund av likheten mellan namnen på dessa två enheter förväxlas de ofta eller likställs med samma. Detta är dock inte fallet, även om funktionsprincipen är likartad, men designen och deras tillämpningsområde är fundamentalt olika. Låt oss därför titta på skillnaderna mellan en transformator och en autotransformator för att förstå vad skillnaden är.

Definitioner

En transformator är en elektromagnetisk enhet som överför energi genom ett magnetfält. Den består av två eller flera lindningar (ibland kallade spolar) på en stål-, järn- eller ferritkärna, beroende på antalet faser, ingångs- och utspänningar. Dess huvudsakliga egenskap är att primärkretsen och sekundärkretsen inte är elektriskt anslutna till varandra, det vill säga att lindningarna inte har elektriska kontakter. Detta kallas galvanisk isolering. Och denna anslutning av spolarna kallas induktiv.

Nedan ser du en konventionell grafisk beteckning för en två- och trelindad transformator på det elektriska schemat:

De är step-up, step-down och isolation (ingångsspänningen är lika med utspänningen). Dessutom, om du applicerar ström till sekundärlindningen av nedtrappningstransformatorn, kommer du att få en ökad spänning på primärlindningarna, samma regel fungerar för den upptrappade.

En autotransformator är en av varianterna av en transformator med en lindning lindad på en kärna, i princip liknande det tidigare fallet. I den, till skillnad från normal trance, är de primära och sekundära kretsarna elektriskt anslutna till varandra. Detta innebär att den inte ger galvanisk isolering. Du kan se den konventionella grafiska beteckningen för autotransformatorn nedan:

Autotransformatorer finns med fast utspänning och justerbar. De senare är kända för många under namnet LATR (laboratorieautotransformator). De kan också vara både nedåtgående och uppåtgående. I en justerbar LATR är sekundärkretsen ansluten till en kontakt som glider längs spolen.

Viktig! På grund av bristen på galvanisk isolering kan autotransformatorer per definition inte vara isolerande, till skillnad från konventionella!

En annan skillnad är antalet autotransformatorlindningar - vanligtvis är det lika med antalet faser. Följaktligen används enlindade produkter för att driva enfasenheter, och trelindade produkter används för trefasenheter.

Funktionsprincip

Kort och enkelt kommer vi att överväga hur varje version fungerar.

Transformatorn har minst två lindningar - primär och sekundär (eller flera). Om den primära är ansluten till nätverket (eller en annan växelströmskälla), då strömmen i den primära lindning skapar ett magnetiskt flöde genom kärnan, som penetrerar de sekundära varven och inducerar in i dem EMF. Funktionsprincipen är baserad på fenomenet elektromagnetisk induktion, i synnerhet Faradays lag. När ström flyter i sekundärlindningen (in i lasten) ändras också strömmen i primärlindningen på grund av ömsesidig induktion. Spänningsskillnaden mellan primär- och sekundärlindningarna bestäms av förhållandet mellan deras varv (transformationsförhållande).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2 - antalet varv på primär och sekundär.

På tal om en autotransformator har den en lindning, om det finns flera faser, samma antal lindningar. När en växelström flyter genom den, inducerar det magnetiska flödet som uppstår inuti den en EMF i samma lindning. Dess värde är direkt proportionellt mot antalet varv. Lasten (sekundärkretsen) kopplas till kranen från varven. På den step-up autotransformatorn tillförs ström inte till ändarna av lindningen, utan till en av ändarna och en kran från varven, i motsats till transformatorn. Det som visades i diagrammet ovan.

De viktigaste skillnaderna

För att göra det lättare för dig att förstå vad som är skillnaden mellan en konventionell transformator och en autotransformator, har vi samlat deras huvudsakliga skillnader i en tabell:

Transformator	Autotransformator
Effektivitet	Effektiviteten hos en autotransformator är högre än den för en konventionell, speciellt med en liten skillnad mellan ingångs- och utspänningen.
Antal lindningar	Minst 2 eller fler beroende på antalet faser	1 eller fler, lika med antalet faser
Galvanisk isolering	Det finns	Nej
Risk för elektriska stötar när elektriska hushållsapparater drivs	Med en utspänning på mindre än 36 Volt - inte hög	Hög
Säkerhet för elektriska apparater	Hög	Låg, om det finns ett brott i spolen på varven efter att ha tappats på lasten, kommer hela matningsspänningen att falla på den
Pris	Hög, förbrukningen av koppar och stål för kärnor är stor, speciellt för trefastransformatorer	Låg, på grund av att det bara finns en lindning för varje fas, är förbrukningen av koppar och stål lägre

Tillämpningsområde

Transformatorer används överallt - från kraftverk och transformatorstationer designade för tiotals och hundratusentals volt till att driva små hushållsapparater. Även om strömförsörjning nyligen har använts, är de också baserade på en generator och en transformator på en ferritkärna.

Autotransformatorer används i hushållsnätspänningsstabilisatorer. LATR används ofta i laboratorier för att testa eller reparera elektroniska enheter. Ändå har de hittat sin tillämpning i högspänningsnät, såväl som för elektrifiering av järnvägar.

Till exempel på järnväg används sådana produkter i 2x25-nätverk (två på 25 kilovolt). Som i diagrammet ovan läggs i glesbygd en 50 kV-ledning, och 25 kV tillförs det elektriska tåget via en luftledning från en nedtrappad autotransformator. Detta minskar antalet traktionsstationer och ledningsförluster.

Nu vet du vad som är den grundläggande skillnaden mellan en transformator och en autotransformator. För att konsolidera materialet rekommenderar vi att du tittar på en användbar video om ämnet:

Du vet förmodligen inte:

• Vad är skillnaden mellan en elektromekanisk RCD och en elektronisk
• Skillnader mellan ett överspänningsskydd och en förlängningssladd
• Skillnad mellan kontaktor och startmotor