Was ist der Unterschied zwischen einem Transformator und einem Spartransformator?
Definitionen
Ein Transformator ist ein elektromagnetisches Gerät, das Energie über ein Magnetfeld überträgt. Es besteht aus zwei oder mehr Wicklungen (manchmal auch als Spulen bezeichnet) auf einem Stahl-, Eisen- oder Ferritkern, abhängig von der Anzahl der Phasen, den Eingangs- und Ausgangsspannungen. Sein Hauptmerkmal ist, dass der Primärkreis und der Sekundärkreis nicht elektrisch verbunden sind, dh die Wicklungen haben keine elektrischen Kontakte. Dies wird als galvanische Trennung bezeichnet. Und eine solche Verbindung der Spulen nennt man induktiv.
Unten sehen Sie die bedingte grafische Bezeichnung des Zwei- und Dreiwicklungstransformators im Stromlaufplan:
Sie nehmen zu, ab und teilen sich (Eingangsspannung ist gleich Ausgangsspannung). Wenn Sie gleichzeitig die Sekundärwicklung des Abwärtstransformators mit Strom versorgen, erhalten Sie eine erhöhte Spannung an den Primärwicklungen. Dieselbe Regel gilt auch für den Boost.
Ein Spartransformator ist eine der Optionen für einen Transformator mit einer Wicklung, die in einem Prinzip ähnlich dem vorherigen Fall um den Kern gewickelt ist. Im Gegensatz zu gewöhnlicher Trance sind darin der Primär- und der Sekundärkreis elektrisch verbunden. Es bietet also keine galvanische Trennung. Herkömmliche grafische Bezeichnung des Spartransformators, die Sie unten sehen:
Spartransformatoren haben eine feste Ausgangsspannung und sind einstellbar. Letztere sind vielen unter dem Namen LATR (Labor Autotransformer) bekannt. Sie können auch sowohl abnehmen als auch zunehmen. In einem einstellbaren LATR ist der Sekundärkreis mit einem Kontakt verbunden, der entlang der Spule gleitet.
Wichtig! Aufgrund der fehlenden galvanischen Trennung können Spartransformatoren per Definition nicht anders als gewöhnliche isoliert werden!
Ein weiterer Unterschied ist die Anzahl der Spartransformatorwicklungen - normalerweise entspricht sie der Anzahl der Phasen. Dementsprechend werden Einwicklungsvorrichtungen zum Versorgen von Einphasenvorrichtungen und Dreiwicklungsprodukte für Dreiphasenvorrichtungen verwendet.
Funktionsprinzip
Kurz und in einfachen Worten werden wir betrachten, wie jede Ausführungsoption funktioniert.
Ein Transformator hat mindestens zwei Wicklungen - Primär- und Sekundärwicklung (oder mehrere). Wenn die Primärwicklung mit dem Netzwerk (oder einer anderen Wechselstromquelle) verbunden ist, erzeugt der Strom in der Primärwicklung einen magnetischen Fluss durch den Kern, der die Sekundärwindungen durchdringt und eine EMK in ihnen induziert. Das Funktionsprinzip basiert insbesondere auf den Phänomenen der elektromagnetischen Induktion Faradays Gesetz. Wenn der Strom in der Sekundärwicklung (zur Last) fließt, ändert sich auch der Strom in der Primärwicklung aufgrund der gegenseitigen Induktion. Die Spannungsdifferenz zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung wird durch das Verhältnis ihrer Windungen (Transformationsverhältnis) bestimmt.
Uп / Ud = n1 / n2
n1, n2 - die Anzahl der Windungen auf der primären und sekundären.
Apropos Spartransformator, es hat eine Wicklung, wenn es mehrere Phasen gibt, die gleiche Anzahl von Wicklungen. Wenn ein Wechselstrom durch ihn fließt, induziert der darin auftretende Magnetfluss eine EMF in derselben Wicklung. Sein Wert ist direkt proportional zur Anzahl der Windungen. Die Last (Sekundärkreis) wird von den Windungen an den Abgriff angeschlossen. Bei einem Step-up-Spartransformator werden im Gegensatz zum Transformator nicht die Enden der Wicklung, sondern eines der Enden und der Abgriff von den Windungen mit Strom versorgt. Was im obigen Diagramm dargestellt wurde.
Die Hauptunterschiede
Um Ihnen das Verständnis des Unterschieds zwischen einem herkömmlichen Transformator und einem Spartransformator zu erleichtern, haben wir die Hauptunterschiede in einer Tabelle zusammengefasst:
| Transformator | Autotransformator | |
| Effizienz | Der Wirkungsgrad des Spartransformators ist größer als der eines herkömmlichen, insbesondere bei einem geringfügigen Unterschied in der Eingangs- und Ausgangsspannung. | |
| Anzahl der Wicklungen | Mindestens 2 und mehr je nach Anzahl der Phasen | 1 oder mehr, gleich der Anzahl der Phasen |
| Galvanische Trennung | Es gibt | Nein |
| Stromschlaggefahr beim Betreiben von Haushaltsgeräten | Mit einer Ausgangsspannung von weniger als 36 Volt - klein | Hoch |
| Sicherheit für Elektrogeräte | Hoch | Niedrig, mit einer Unterbrechung der Spule in den Windungen nach dem Abgriff auf die Last wird die gesamte Versorgungsspannung erhalten |
| Kosten | Hoher Kupfer- und Stahlverbrauch bei großen Kernen, insbesondere bei Drehstromtransformatoren | Niedrig, da für jede Phase nur eine Wicklung vorhanden ist, ist der Verbrauch an Kupfer und Stahl geringer |
Anwendungsbereich
Transformatoren werden überall eingesetzt - von Kraftwerken und Umspannwerken für Zehntausende von Volt bis hin zur Stromversorgung kleiner Haushaltsgeräte. Obwohl in letzter Zeit Netzteile verwendet wurden, sind auch deren Generator und Transformator auf einem Ferritkern ihre Basis.
Spartransformatoren werden in Haushaltsspannungsstabilisatoren verwendet. In Labors werden häufig LATRs zum Testen oder Reparieren elektronischer Geräte verwendet. Dennoch fanden sie ihre Anwendung in Hochspannungsnetzen sowie zur Elektrifizierung von Eisenbahnen.
Beispielsweise werden solche Produkte auf der Eisenbahn in 2x25-Netzen (zwei von jeweils 25 Kilovolt) verwendet. Wie im obigen Diagramm wird eine Leitung von 50 kV in dünn besiedelten Gebieten verlegt, und 25 kV von einem abgesenkten Spartransformator werden über einen Fahrdraht an den elektrischen Zug geliefert. Dadurch werden die Anzahl der Umspannwerke und die Leitungsverluste reduziert.
Jetzt wissen Sie, was der grundlegende Unterschied zwischen einem Transformator und einem Spartransformator ist. Um das Material zu konsolidieren, empfehlen wir, ein nützliches Video zum Thema anzusehen:
Sicher wissen Sie nicht:
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