Transformatoren en autotransformatoren - wat is het verschil en de functie

Verschillende elektrische apparatuur en moderne elektrische netwerken als geheel gebruiken voornamelijk AC voor hun werk. Wisselstroom voedt motoren, inductieovens, gereedschapsmachines, computers, kachels, verwarmingselementen, verlichtingsapparatuur, huishoudelijke apparaten.

Het is onmogelijk om het belang van wisselstroom voor de moderne wereld te overschatten. Hoogspanning wordt echter gebruikt om elektrische energie over lange afstanden over te brengen. En de apparatuur vereist een lage spanning voor zijn voeding - 110, 220 of 380 volt.

Daarom moet de spanning na verzending op afstand worden verlaagd. Het verlagen gebeurt in stappen met behulp van transformatoren en autotransformatoren.

Over het algemeen zijn transformatoren op en neer. Step-up transformatoren worden geïnstalleerd in energiecentrales, waar ze de wisselspanning van de generator verhogen tot honderdduizenden en zelfs een miljoen volt, die geschikt zijn voor transmissie over lange afstanden met minimaal energieverlies. En dan wordt deze hoge spanning weer verlaagd met behulp van transformatoren.

Een conventionele stroom- of netwerktransformator is een elektromagnetische eenheid die tot doel heeft de effectieve waarde te wijzigen van de wisselspanning die wordt geleverd aan de primaire wikkeling. De canonieke transformator heeft verschillende wikkelingen, maar minstens twee - primaire en secundaire.

De windingen van alle transformatorwikkelingen omringen een gemeenschappelijke magnetische kern - kern. Een spanning wordt aangelegd op de primaire wikkeling, waarvan de waarde moet worden gewijzigd, een consument of een netwerk met stopcontacten, van waaruit vele consumenten zullen worden gevoed, is verbonden met de secundaire (secundaire) wikkeling (wikkelingen).

Meer informatie over de apparaattransformator vindt u hier:Hoe is de transformator opgesteld en werkt deze, met welke kenmerken wordt tijdens het gebruik rekening gehouden

De werking van de transformator is gebaseerd op de wet van elektromagnetische Faraday-inductie. Wanneer een wisselstroom door de windingen van de primaire wikkeling vloeit, werkt een wisselend elektromagnetisch veld van een gegeven stroom in de ruimte binnen de (hoofdzakelijk) wikkeling.

Dit wisselend magnetisch veld is in staat om EMF-inductie in de secundaire wikkeling te induceren, die de actieruimte van de magnetische flux van de primaire wikkeling bedekt. In een conventionele transformator zijn de primaire wikkelingen galvanisch gescheiden van de primaire.

In een autotransformator wordt een deel van de windingen van de primaire wikkeling als secundaire gebruikt. Het is raadzaam om autotransformatoren te gebruiken wanneer de spanning slechts weinig moet worden verlaagd, niet soms, zoals conventionele transformatoren, maar bijvoorbeeld 0,7 keer.

Het belangrijkste verschil tussen een transformator en een autotransformator is dus dat in een conventionele transformator de wikkelingen elektrisch van elkaar zijn geïsoleerd en de wikkelingen van de autotransformator gemeenschappelijke windingen hebben en daarom altijd galvanisch zijn verbonden. Met een transformator heeft elke wikkeling ten minste twee eigen terminals; met een autotransformator zal één terminal altijd gemeenschappelijk zijn voor de primaire en secundaire wikkelingen.

Autotransformatoren worden veel gebruikt in netwerken met spanningen van meer dan 100 kV, omdat bij stapsgewijze spanningsreductie, wanneer het duidelijk is dat de wikkelingen van de laatste transformator galvanisch geïsoleerd zijn, de afwezigheid van galvanische isolatie in de autotransformatorfase niet kritisch is.

Maar vanuit economisch oogpunt zijn autotransformatoren veel winstgevender dan normaal. Ze hebben minder verlies in de wikkelingen door minder koper in de draden dan conventionele transformatoren met vergelijkbare kracht.

De grootte van de autotransformator bij hetzelfde vermogen is kleiner - minder materiaal- en kernkosten. Autotransformatoren hebben een hoger rendement, omdat slechts een deel van de magnetische flux wordt omgezet. En in het algemeen zijn de kosten van een autotransformator lager.

De nadelen van de autotransformator zijn, in tegenstelling tot de gebruikelijke, het ontbreken van galvanische isolatie tussen de primaire en secundaire circuits. Als de isolatie om welke reden dan ook wordt verbroken, staat de laagspanningswikkeling onder hoogspanning. Daarom worden autotransformatoren in het dagelijks leven meestal niet gebruikt om de gemiddelde persoon niet bloot te stellen aan elektrische schokken.

Bij spanningen tot 1000 volt worden autotransformatoren gebruikt om de spanning te regelen in de vorm van laboratoriumapparatuur - laboratoriumautotransformatoren (LATR's) en als onderdeel van elektromechanische spanningsstabilisatoren (zie - 220V netwerkspanningsstabilisatoren - vergelijking van verschillende soorten, voor- en nadelen)