Transformatoriai ir autotransformatoriai - koks skirtumas ir bruožas

Įvairūs elektros įrenginiai ir modernūs elektros tinklai savo darbuose pirmiausia naudoja kintamąją dalį. Kintamosios srovės varikliai, indukcinės krosnys, staklės, kompiuteriai, šildytuvai, elektriniai šildytuvai, apšvietimo įtaisai, buitiniai prietaisai.

Neįmanoma pervertinti kintamos srovės svarbos šiuolaikiniam pasauliui. Tačiau elektros energijai perduoti dideliais atstumais naudojama aukšta įtampa. Ir įrangai maitinti reikia žemos įtampos - 110, 220 arba 380 voltų.

Todėl, perduodant į atstumą, įtampa turi būti sumažinta. Nuleidimas atliekamas žingsniais, naudojant transformatorius ir autotransformatorius.

Apskritai, transformatoriai yra aukštyn ir žemyn. Pakopiniai transformatoriai montuojami generuojančiose jėgainėse, kur jie padidina iš generatoriaus gaunamą kintamąją įtampą iki šimtų tūkstančių ir net milijono voltų, kurie yra tinkami perduoti dideliais atstumais su minimaliais energijos nuostoliais. Ir tada transformatorių pagalba ši aukštoji įtampa vėl sumažinama.

Įprastas galios ar tinklo transformatorius yra elektromagnetinis blokas, kurio tikslas yra pakeisti kintamosios įtampos, tiekiamos į pirminę apviją, faktinę vertę. Kanoninis transformatorius turi keletą apvijų, bet bent dvi - pirminę ir antrinę.

Visų transformatoriaus apvijų posūkiai supa bendrą magnetinę šerdį - šerdį. Pirminei apvijai taikoma įtampa, kurios vertė turi būti pakeista, vartotojas arba tinklas su lizdais, iš kurio bus maitinama daugybė vartotojų, yra prijungtas prie antrinės (antrinės) apvijos (apvijos).

Daugiau informacijos apie įrenginio transformatorių rasite čia:Kaip transformatorius yra išdėstytas ir veikia, į kokias charakteristikas atsižvelgiama eksploatuojant

Transformatoriaus veikimas grindžiamas elektromagnetinės Faradėjaus indukcijos dėsniu. Kai per pirminės apvijos posūkius teka kintama srovė, erdvėje, esančioje (daugiausia) apvijos, veikia kintamasis tam tikros srovės elektromagnetinis laukas.

Šis kintamasis magnetinis laukas gali sukelti EML indukciją antrinėje apvijoje, apimančioje pirminės apvijos magnetinio srauto veikimo erdvę. Įprastame transformatoriuje pirminės apvijos yra galvaniškai izoliuotos nuo pirminės.

Autotransformatoriuje dalis pirminės apvijos posūkių naudojama kaip antrinė. Autotransformatorius patartina naudoti tada, kai įtampą reikia tik šiek tiek sumažinti, o ne kartais, kaip tai daro įprasti transformatoriai, bet, pavyzdžiui, 0,7 karto.

Taigi pagrindinis transformatoriaus ir autotransformatoriaus skirtumas yra tas, kad įprastame transformatoriuje apvijos yra elektriškai izoliuotos viena nuo kitos, o autotransformatoriaus apvijos turi bendrus posūkius, todėl visada yra galvaniškai sujungtos. Su transformatoriumi kiekviena apvija turi mažiausiai du savo gnybtus; su autotransformatoriumi vienas gnybtas visada bus įprastas pirminėms ir antrinėms apvijoms.

Autotransformatoriai plačiai naudojami tinkluose, kurių įtampa yra didesnė kaip 100 kV, nes, mažinant laipsnišką įtampą, kai aišku, kad galutinio transformatoriaus apvijos bus galvaniškai izoliuotos, galvaninės izoliacijos nebuvimas autotransformatoriaus etape nėra kritinis.

Tačiau ekonominiu požiūriu autotransformatoriai yra daug pelningesni nei paprasti. Jie mažiau praranda apvijas, nes laiduose mažiau vario nei tradiciniuose panašios galios transformatoriuose.

Autotransformatoriaus dydis tuo pačiu galingumu yra mažesnis - tuo mažiau medžiagų ir pagrindinių sąnaudų. Autotransformatoriai turi didesnį efektyvumą, nes tik dalis magnetinio srauto yra keičiami. Ir apskritai autotransformatoriaus kaina yra mažesnė.

Autotransformatoriaus trūkumai, priešingai nei įprasta, yra galvaninės izoliacijos nebuvimas tarp pirminės ir antrinės grandinių. Jei dėl kokios nors priežasties izoliacija nutrūksta, žemos įtampos apvijoje bus aukšta įtampa. Todėl autotransformatoriai paprastai nenaudojami kasdieniame gyvenime, kad vidutinis žmogus nepatektų į elektros smūgio pavojų.

Esant įtampai iki 1000 voltų, autotransformatoriai yra naudojami įtampai reguliuoti laboratorinių įtaisų - laboratorinių autotransformatorių (LATR) - pavidalu ir kaip elektromechaninių įtampos stabilizatorių dalis (žr. 220 V tinklo įtampos stabilizatoriai - įvairių tipų, privalumų ir trūkumų palyginimas)