Aký je rozdiel medzi transformátorom a autotransformátorom
vymedziť
Transformátor je elektromagnetické zariadenie, ktoré prenáša energiu cez magnetické pole. Skladá sa z dvoch alebo viacerých vinutí (niekedy nazývaných cievky) na oceľovom, železnom alebo feritovom jadre, v závislosti od počtu fáz, vstupného a výstupného napätia. Jeho hlavnou vlastnosťou je, že primárny obvod a sekundárny obvod nie sú elektricky spojené, to znamená, že vinutia nemajú elektrické kontakty. Toto sa nazýva galvanické oddelenie. A také spojenie cievok sa nazýva induktívne.
Nižšie vidíte podmienené grafické označenie transformátora s dvoma a tromi vinutiami v schéme elektrických obvodov:
Zvyšujú sa, znižujú a delia sa (vstupné napätie sa rovná výstupnému napätiu). Zároveň, ak napájate sekundárne vinutie stupňového transformátora - zvýšite napätie na primárnych vinutiach, rovnaké pravidlo platí aj pre zosilnenie.
Autotransformátor je jednou z možností pre transformátor s jedným vinutím navinutým okolo jadra v princípe podobnom predchádzajúcemu prípadu. Na rozdiel od bežného tranzu sú primárne a sekundárne obvody elektricky spojené. Neposkytuje teda galvanické oddelenie. Konvenčné grafické označenie autotransformátora je uvedené nižšie:
Autotransformátory sa dodávajú s pevným výstupným napätím a sú nastaviteľné. Posledné menované látky sú známe mnohým pod názvom LATR (laboratórny autotransformátor). Môžu tiež klesať a stúpať. V nastaviteľnom LATR je sekundárny obvod spojený s kontaktom kĺzajúcim sa pozdĺž cievky.
Dôležité! Kvôli nedostatku galvanickej izolácie nemôžu byť autotransformátory podľa definície izolované na rozdiel od bežných!
Ďalším rozdielom je počet vinutí autotransformátora - zvyčajne sa rovná počtu fáz. Podľa toho sa jednožilové zariadenia používajú na napájanie jednofázových zariadení a výrobky troch vinutia pre trojfázové zariadenia.
Princíp činnosti
Stručne a jednoduchými slovami zvážime, ako funguje každá možnosť vykonávania.
Transformátor má najmenej dve vinutia - primárne a sekundárne (alebo niekoľko). Ak je primárny prúd pripojený k sieti (alebo inému zdroju striedavého prúdu) - potom prúd v primárnom vinutí vytvára magnetický tok cez jadro, ktoré preniká sekundárnymi závitmi, v nich indukuje emf. Princíp činnosti je založený najmä na javoch elektromagnetickej indukcie Faradayov zákon, S prúdom v sekundárnom vinutí (do záťaže) sa prúd v primárnom vinutí tiež mení v dôsledku vzájomnej indukcie. Rozdiel napätia medzi primárnym a sekundárnym vinutím je určený pomerom ich závitov (transformačný pomer).
Uп / Ud = n1 / n2
n1, n2 - počet otočení na primárnej a sekundárnej strane.
Keď už hovoríme o autotransformátore, má jedno vinutie, ak existuje niekoľko fáz, rovnaký počet vinutí. Keď ním preteká striedavý prúd, magnetický tok, ktorý sa vyskytuje vo vnútri, indukuje EMF v rovnakom vinutí. Jeho hodnota je priamo úmerná počtu otočení. Zaťaženie (sekundárny obvod) je pripojené k vodovodnému kohútiku od zákruty. Na stupňovitom autotransformátore sa na rozdiel od transformátora dodáva energia nie na konce vinutia, ale na jeden z koncov a odbočenie zo zákrut. Čo bolo znázornené na obrázku vyššie.
Hlavné rozdiely
Aby sme vám uľahčili pochopenie toho, aký je rozdiel medzi konvenčným transformátorom a autotransformátorom, zhromaždili sme v tabuľke ich hlavné rozdiely:
transformátor | Automatický transformátor | |
efektívnosť | Účinnosť autotransformátora je vyššia ako účinnosť konvenčného, najmä s malým rozdielom vstupného a výstupného napätia. | |
Počet vinutí | Minimálne 2 a viac v závislosti od počtu fáz | 1 alebo viac, čo sa rovná počtu fáz |
Galvanická izolácia | Tam je | žiadny |
Nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom pri napájaní domácich spotrebičov | S výstupným napätím menším ako 36 voltov - malé | vysoký |
Bezpečnosť pre napájané spotrebiče | vysoký | Nízka, so zlomením cievky na zákrutách po klepnutí na záťaž, dostane všetky napájacie napätie |
náklady | Vysoká spotreba medi a ocele pre veľké jadrá, najmä pre trojfázové transformátory | Nízka, pretože v každej fáze existuje iba jedno vinutie, spotreba medi a ocele je menšia |
Rozsah pôsobnosti
Transformátory sa používajú všade - od elektrární a rozvodní určených pre desiatky a stovky tisíc voltov až po napájanie malých domácich spotrebičov. Hoci sa v poslednom čase používajú napájacie zdroje, ich generátor a transformátor na feritovom jadre sú tiež ich základom.
Autotransformátory sa používajú v domácich stabilizátoroch napätia. LATR sa často používajú v laboratóriách na testovanie alebo opravu elektronických zariadení. Svoje uplatnenie však našli v sieťach vysokého napätia, ako aj pri elektrifikácii železníc.
Napríklad v železničnej doprave sa takéto výrobky používajú v sieťach 2x25 (každá po dvoch z 25 kilovoltov). Rovnako ako v schéme vyššie, v riedko osídlených oblastiach je položená čiara 50 kV a 25 kV z autotransformátora so stupňom klesania je dodávané do elektrickej súpravy trolejovým drôtom. Tým sa zníži počet hnacích staníc a strát na vedení.
Teraz viete, aký je zásadný rozdiel medzi transformátorom a autotransformátorom. Na konsolidáciu materiálu vám odporúčame pozrieť si užitočné video na túto tému:
Určite nevieš: