Wat is het verschil tussen een transformator en een autotransformator
Definities
Een transformator is een elektromagnetisch apparaat dat energie overdraagt via een magnetisch veld. Het bestaat uit twee of meer wikkelingen (ook wel spoelen genoemd) op een stalen, ijzeren of ferrietkern, afhankelijk van het aantal fasen, in- en uitgangsspanningen. Het belangrijkste kenmerk is dat het primaire circuit en het secundaire circuit niet elektrisch zijn aangesloten, dat wil zeggen dat de wikkelingen geen elektrische contacten hebben. Dit wordt galvanische isolatie genoemd. En deze verbinding van de spoelen wordt inductief genoemd.
Hieronder ziet u de voorwaardelijke grafische aanduiding van de twee- en drie-wikkelingstransformator in het elektrische schakelschema:
Ze zijn omhoog, omlaag en delen (ingangsspanning is gelijk aan uitgangsspanning). Tegelijkertijd, als u stroom levert aan de secundaire wikkeling van de step-down transformator - krijgt u verhoogde spanning op de primaire wikkelingen, dezelfde regel werkt ook voor de boost.
Een autotransformator is een van de opties voor een transformator met een enkele wikkeling rond de kern, in principe vergelijkbaar met het vorige geval. Daarin zijn, in tegenstelling tot gewone trance, de primaire en secundaire circuits elektrisch verbonden. Het biedt dus geen galvanische isolatie. Conventionele grafische aanduiding van de autotransformator zie je hieronder:
Autotransformatoren hebben een vaste uitgangsspanning en zijn verstelbaar. Deze laatste zijn bij velen bekend onder de naam LATR (laboratorium autotransformator). Ze kunnen ook zowel dalen als stijgen. In een instelbare LATR is het secundaire circuit verbonden met een contact dat langs de spoel schuift.
Belangrijk! Vanwege het ontbreken van galvanische isolatie kunnen autotransformatoren per definitie niet isoleren, in tegenstelling tot gewone!
Een ander verschil is het aantal spoelen van de autotransformator - meestal is het gelijk aan het aantal fasen. Dienovereenkomstig worden enkelspoelende apparaten gebruikt voor het aandrijven van enkelfasige apparaten en driewikkelende producten voor driefasige apparaten.
Werkingsprincipe
In het kort en in eenvoudige bewoordingen zullen we bekijken hoe elke uitvoeringsoptie werkt.
Een transformator heeft ten minste twee wikkelingen: primair en secundair (of meerdere). Als de primaire is verbonden met het netwerk (of een andere bron van wisselstroom) - dan creëert de stroom in de primaire wikkeling een magnetische flux door de kern, die de secundaire windingen binnendringt, en veroorzaakt een emf daarin. Het werkingsprincipe is met name gebaseerd op de verschijnselen van elektromagnetische inductie De wet van Faraday. Wanneer de stroom in de secundaire wikkeling (naar de belasting) stroomt, verandert de stroom in de primaire wikkeling ook als gevolg van wederzijdse inductie. Het spanningsverschil tussen de primaire en secundaire wikkelingen wordt bepaald door de verhouding van hun windingen (transformatieverhouding).
Uп / Ud = n1 / n2
n1, n2 - het aantal beurten op de primaire en secundaire.
Over een autotransformator gesproken, deze heeft één wikkeling, als er meerdere fasen zijn, hetzelfde aantal wikkelingen. Wanneer er een wisselstroom doorheen stroomt, veroorzaakt de magnetische flux die erin plaatsvindt een EMF in dezelfde wikkeling. De waarde is recht evenredig met het aantal beurten. De belasting (secundair circuit) is verbonden met de kraan vanaf de bochten. Bij een step-up autotransformator wordt de stroom niet aan de uiteinden van de wikkeling geleverd, maar aan een van de uiteinden en de kraan van de bochten, in tegenstelling tot de transformator. Wat was afgebeeld in het diagram hierboven.
De belangrijkste verschillen
Om het voor u gemakkelijker te maken om te begrijpen wat het verschil is tussen een conventionele transformator en een autotransformator, hebben we hun belangrijkste verschillen in een tabel samengebracht:
| Transformator | Automatische transformator | |
| Efficiëntie | De efficiëntie van de autotransformator is groter dan die van een conventionele, vooral met een klein verschil in ingangs- en uitgangsspanning. | |
| Aantal windingen | Minimaal 2 en meer, afhankelijk van het aantal fasen | 1 of meer, gelijk aan het aantal fasen |
| Galvanische isolatie | Er is | Nee |
| Gevaar voor elektrische schokken bij het voeden van huishoudelijke apparaten | Met een uitgangsspanning van minder dan 36 volt - klein | Hoog |
| Veiligheid voor elektrische apparaten | Hoog | Laag, met een breuk in de spoel op de bochten na de tik op de belasting, krijgt deze alle voedingsspanning |
| Kosten | Het hoge verbruik van koper en staal voor kernen is groot, vooral voor driefasige transformatoren | Laag, omdat er voor elke fase maar 1 wikkeling is, is het verbruik van koper en staal kleiner |
Toepassingsgebied
Transformatoren worden overal gebruikt - van elektriciteitscentrales en onderstations die zijn ontworpen voor tienduizenden en honderdduizenden volt tot kleine huishoudelijke apparaten. Hoewel recentelijk voedingen zijn gebruikt, vormen hun generator en transformator op een ferrietkern ook hun basis.
Autotransformatoren worden gebruikt in huishoudelijke spanningsstabilisatoren. LATR's worden vaak gebruikt in laboratoria voor het testen of repareren van elektronische apparaten. Desalniettemin vonden ze hun toepassing in hoogspanningsnetten en voor de elektrificatie van spoorwegen.
Spoorwegproducten gebruiken dergelijke producten bijvoorbeeld in 2x25 netwerken (twee van elk 25 kilovolt). Zoals in het diagram hierboven, wordt een lijn van 50 kV gelegd in dunbevolkte gebieden en wordt 25 kV van een step-down autotransformator via een rijdraad aan de elektrische trein geleverd. Zo wordt het aantal tractie-onderstations en verliezen in de lijn verminderd.
Nu weet je wat het fundamentele verschil is tussen een transformator en een autotransformator. Om het materiaal te consolideren, raden we aan om een nuttige video over het onderwerp te bekijken:
Je weet toch niet:
Bezig met laden...
