Transformatori i autotransformatori - u čemu je razlika i značajka

Različita električna oprema i moderne električne mreže u cjelini za svoj rad koriste prije svega izmjeničnu struju. Motori naizmjenične struje, indukcijske peći, alatni strojevi, računala, grijači, električni grijači, rasvjetni uređaji, kućanski uređaji.

Nemoguće je precijeniti važnost naizmjenične struje za moderni svijet. Međutim, visoki napon se koristi za prijenos električne energije na velike udaljenosti. A oprema zahtijeva nizak napon za napajanje - 110, 220 ili 380 volti.

Stoga se nakon prijenosa na daljinu napon mora smanjiti. Spuštanje se vrši u koracima pomoću transformatora i autotransformatora.

Općenito, transformatori su gore i dolje. Pojačani transformatori ugrađeni su u proizvodne elektrane, gdje povećavaju izmjenični napon primljen od generatora na stotine tisuća, pa čak i milijun volti, koji su pogodni za prijenos na velike udaljenosti s minimalnim gubicima energije. A onda se taj visoki napon ponovno smanjuje uz pomoć transformatora.

Konvencionalni energetski ili mrežni transformator je elektromagnetska jedinica čija je svrha promijeniti efektivnu vrijednost naizmjeničnog napona koji se dovodi u njegovo primarno navijanje. Kanonski transformator ima nekoliko namota, ali najmanje dva - primarno i sekundarno.

Obrti svih namota transformatora okružuju zajedničku magnetsku jezgru - jezgru. Na primarno navijanje se primjenjuje napon, čija se vrijednost mora promijeniti, potrošač ili mreža s utičnicama iz koje će napajati brojni potrošači, spojeni su na sekundarno (sekundarno) navijanje (namota).

Više informacija o transformatoru uređaja pogledajte ovdje:Kako je transformator uređen i radi, koje se karakteristike uzimaju u obzir tijekom rada

Rad transformatora temelji se na zakonu elektromagnetske Faradayeve indukcije. Kada izmjenična struja teče kroz zavoje primarnog namota, izmjenično elektromagnetsko polje određene struje djeluje u prostoru unutar (uglavnom) namota.

Ovo izmjenično magnetsko polje može aktivirati EMF indukciju u sekundarnom namotu, što pokriva prostor djelovanja magnetskog toka primarnog namota. U konvencionalnom transformatoru primarni namoti su galvanski izolirani od primarnih.

U autotransformatoru, dio zavoja primarnog namota koristi se kao sekundarni. Preporučljivo je koristiti autotransformatore kada je napon potrebno smanjiti tek neznatno, ne ponekad, kao što to čine konvencionalni transformatori, ali na primjer 0,7 puta.

Stoga je glavna razlika između transformatora i autotransformatora u tome što su u konvencionalnom transformatoru namota električno izolirana jedna od druge, a namotaji autotransformatora imaju zajedničke zavoje i zbog toga su uvijek galvanski povezani. Kod transformatora, svaki namot ima najmanje dva vlastita terminala, a kod autotransformatora jedan terminal će biti zajednički primarnom i sekundarnom namotu.

Autotransformatori se široko koriste u mrežama s naponima većim od 100 kV, jer s postupnim smanjenjem napona, kada je jasno da će namotaji krajnjeg transformatora biti galvanski izolirani, odsutnost galvanske izolacije na stupnju autotransformatora nije presudna.

Ali s ekonomskog stajališta, autotransformatori su mnogo isplativiji od običnih. Oni imaju manje gubitaka u namotima zbog manje bakra u žicama od klasičnih transformatora slične snage.

Veličina autotransformatora pri istoj snazi ​​je manja - manje su materijalni i osnovni troškovi. Autotransformatori imaju veću učinkovitost, jer samo je dio magnetskog toka podvrgnut pretvorbi. I općenito su troškovi autotransformatora niži.

Nedostaci autotransformatora, za razliku od uobičajenog, uključuju nedostatak galvanske izolacije između primarnog i sekundarnog kruga. Ako je izolacija iz bilo kojeg razloga probijena, namatanje niskog napona bit će pod visokim naponom. Stoga se autotransformatori obično ne koriste u svakodnevnom životu kako ne bi izložili prosječnu osobu opasnosti od električnog udara.

Pri naponima do 1000 volta, autotransformatori se koriste za regulaciju napona u obliku laboratorijskih uređaja - laboratorijskih autotransformatora (LATRs) i kao dio elektromehaničkih stabilizatora napona (vidi - Mrežni stabilizatori napona 220V - usporedba različitih vrsta, prednosti i nedostataka)