Quina diferència hi ha entre un transformador i un autotransformador
Definicions
Un transformador és un dispositiu electromagnètic que transmet energia mitjançant un camp magnètic. Consta de dos o més enrotllaments (de vegades anomenats bobines) sobre un nucli d’acer, ferro o ferrita, depenent del nombre de fases, voltatges d’entrada i sortida. La seva característica principal és que el circuit primari i el secundari no estan connectats elèctricament, és a dir, els bobinats no tenen contactes elèctrics. Això s’anomena aïllament galvànic. I aquesta connexió de les bobines s’anomena inductiva.
A continuació, veieu la designació gràfica condicional del transformador de dos i tres bobines en el diagrama del circuit elèctric:
Van augmentant, disminuint i dividint (el voltatge d’entrada és igual al voltatge de sortida). Al mateix temps, si subministreu energia a la bobinada secundària del transformador disminuït: obtindreu un augment de tensió en els bobinats primaris, la mateixa regla també funciona per la potenciació.
Un autotransformador és una de les opcions per a un transformador amb una bobina enrollable al voltant del nucli, en un principi similar al cas anterior. En ella, a diferència del tràngol ordinari, els circuits primaris i secundaris estan connectats elèctricament. Per tant, no proporciona aïllament galvànic. Designació gràfica convencional de l’autotransformador que veieu a continuació:
Els autotransformadors tenen una tensió de sortida fixa i són regulables. Aquests últims són coneguts per molts amb el nom LATR (laboratori d'autotransformador). També poden baixar i augmentar. En un LATR regulable, el circuit secundari està connectat a un contacte que es deslliça al llarg de la bobina.
Important! A causa de la manca d'aïllament galvànic, per definició, els autotransformadors no poden ser aïllats, a diferència dels normals!
Una altra diferència és el nombre d’enrotllaments d’autotransformadors, normalment equival al nombre de fases. En conseqüència, els dispositius monofàsics s'utilitzen per alimentar dispositius monofàsics i productes trifàsics per a dispositius trifàsics.
Principi de funcionament
Breument i en paraules senzilles, considerarem com funciona cada opció d’execució.
Un transformador té almenys dos enrotllaments: primari i secundari (o diversos). Si el primari està connectat a la xarxa (o una altra font de corrent altern) - aleshores el corrent en la bobinada primària crea un flux magnètic a través del nucli, que penetra en els girs secundaris, indueix una emf. El principi de funcionament es basa sobretot en els fenòmens de la inducció electromagnètica Llei de Faraday. Quan el corrent flueix en el bobinatge secundari (fins a la càrrega), el corrent en la bobinada primària també canvia a causa d’una inducció mútua. La diferència de tensió entre els bobinats primari i secundari està determinada per la relació de les seves voltes (relació de transformació).
Uп / Ud = n1 / n2
n1, n2: el nombre de voltes a la primària i a la secundària.
Parlant d’un autotransformador, té un bobinat, si hi ha diverses fases, el mateix nombre de bobinatges. Quan un corrent altern flueix a través seu, el flux magnètic que es produeix al seu interior indueix un EMF al mateix bobinat. El seu valor és directament proporcional al nombre de voltes. La càrrega (circuit secundari) està connectada a l’aixeta des dels girs. En un autotransformador incrementat, l'alimentació no es subministra als extrems del bobinat, sinó a un dels extrems i l'aixeta dels girs, en contraposició amb el transformador. El que es mostra en el diagrama anterior.
Les principals diferències
Per a que sigui més fàcil entendre quina és la diferència entre un transformador convencional i un autotransformador, hem reunit les seves principals diferències en una taula:
| Transformador | Transformador automàtic | |
| Eficiència | L’eficiència de l’autotransformador és més gran que la convencional, sobretot amb una lleugera diferència de la tensió d’entrada i sortida. | |
| Nombre de bobinatges | Mínim 2 i més segons el nombre de fases | 1 o més, igual al nombre de fases |
| Aïllament galvànic | n’hi ha | No |
| Perill de descàrregues elèctriques quan s’encén electrodomèstics | Amb una tensió de sortida inferior a 36 volts: petita | Alt |
| Seguretat en electrodomèstics | Alt | Baixa, amb un trencament de la bobina en els girs després de l’aixeta a la càrrega, obtindrà tota la tensió d’alimentació |
| Cost | Consum elevat de coure i acer per a grans nuclis, especialment per a transformadors trifàsics | Baixa, a causa del fet que per a cada fase només hi ha 1 bobinatge, el consum de coure i acer és menor |
Àmbit d’aplicació
Els transformadors s'utilitzen a tot arreu, des de centrals elèctriques i subestacions dissenyades per a desenes i centenars de milers de volts, per alimentar electrodomèstics petits. Tot i que recentment s’han utilitzat fonts d’alimentació, són també la seva base el generador i el transformador d’un nucli de ferrita.
Els autotransformadors s’utilitzen en estabilitzadors de tensió domèstics. Sovint s’utilitzen LATRs en laboratoris per provar o reparar dispositius electrònics. No obstant això, van trobar la seva aplicació a xarxes d’alta tensió, així com per a l’electrificació de ferrocarrils.
Per exemple, al ferrocarril aquests productes s’utilitzen en xarxes 2x25 (dos de 25 kilovolts cadascun). Com en el diagrama anterior, una línia de 50 kV està establerta en zones poc poblades i 25 kV d'un autotransformador disminuït se subministren al tren elèctric mitjançant un cable de contacte. Així, es redueix el nombre de subestacions de tracció i les pèrdues de línia.
Ara ja saps quina és la diferència fonamental entre un transformador i un autotransformador. Per consolidar el material, recomanem veure un vídeo útil sobre el tema:
Segur que no ho sabeu:
Carregant ...
