Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Трансформаторы и автотрансформаторы - в чем различие и особенность
Количество просмотров: 9470
Комментарии к статье: 11


Трансформаторы и автотрансформаторы - в чем различие и особенность


Различное электрооборудование и современные электрические сети в целом используют для своей работы прежде всего переменный ток. Переменный ток питает двигатели, индукционные печи, станки, компьютеры, обогреватели, ТЭНы, осветительные приборы, бытовую технику.

Переоценить значимость переменного тока для современного мира невозможно. Однако для передачи электрической энергии на большие расстояния используется высокое напряжение. А техника требует для своего питания напряжения пониженного — 110, 220 или 380 вольт.

Поэтому после передачи на расстояние электрическое напряжение необходимо понизить. Понижение осуществляют ступенями при помощи трансформаторов и автотрансформаторов.

Трансформатор на подстанции

Вообще трансформаторы бывают повышающими и понижающими. Повышающие трансформаторы установлены на генерирующих электростанциях, где они повышают получаемое от генератора переменное напряжение до сотен тысяч и даже миллиона вольт, приемлемых для передачи на большие расстояния с минимальными потерями энергии. А потом это высокое напряжение понижается опять же при помощи трансформаторов.

Силовой трансформатор

Обычный силовой или сетевой трансформатор — это электромагнитный агрегат, назначение которого — изменить действующее значение переменного напряжения, подаваемого на его первичную обмотку. Трансформатор в каноническом виде имеет несколько обмоток, но минимум - две — первичную и вторичную.

Витки всех обмоток трансформатора обвивают общий магнитопровод — сердечник. На первичную обмотку подается напряжение величину которого необходимо изменить, ко вторичной (вторичным) обмотке (обмоткам) присоединяется потребитель или сеть с розетками, от которых будут питаться многочисленные потребители.

Подробнее об устройстве трансформатора смотрите здесь: Как устроен и работает трансформатор, какие характеристики учитываются при эксплуатации

Действие трансформатора основано на законе электромагнитной индукции Фарадея. Когда по виткам первичной обмотки течет переменный ток, в пространстве внутри (в основном) обмотки действует переменное электромагнитное поле данного тока.

Это переменное магнитное поле способно навести ЭДС индукции во вторичной обмотке, которая охватывает пространство действия магнитного потока первичной обмотки. В обычном трансформаторе первичные обмотки гальванически изолированы от первичных.

В автотрансформаторе часть витков первичной обмотки используется в качестве вторичной. Автотрансформаторы целесообразно использовать тогда, когда напряжение нужно понизить лишь немного, не в разы, как это делают обычные трансформаторы, а например в 0,7 раз.

Автотрансформатором называется трансформатор с одной только обмоткой. В случае понижения напряжения первичное напряжение подводится ко всей обмотке, а вторичное берется только от некоторой части ее. В случае повышения напряжения первичное напряжение подводится к части обмотки, а вторичное берется от всей обмотки. Для трехфазного тока применяются трехфазные автотрансформаторы.

Схема автотрансформатора

Таким образом главное отличие трансформатора от автотрансформатора заключается в том, что у обычного трансформатора обмотки электрически изолированы друг от друга, а обмотки автотрансформатора имеют общие витки и поэтому всегда связаны гальванически. У трансформатора каждая обмотка имеет минимум два собственных вывода, у автотрансформатора один вывод всегда окажется общим для первичной и вторичной обмоток.

Силовой автотрансформатор

Автотрансформаторы широко применяются в сетях с напряжением более 100 кВ, поскольку при ступенчатом понижении напряжения, когда ясно, что обмотки конечного трансформатора будут гальванически изолированы, отсутствие гальванической развязки на ступени автотрансформатора не критично.

Зато с экономической точки зрения автотрансформаторы куда выгоднее обычных. У них меньше потери в обмотках за счет меньшего количества меди в проводах чем у обычных трансформаторов аналогичной мощности.

Размер автотрансформатора при той же мощности меньше - меньше расходы на материалы и сердечник. У автотрансформаторов более высокий КПД, ибо преобразованию подвергается лишь часть магнитного потока. Да и в целом стоимость автотрансформатора получается ниже.

К недостаткам автотрансформатора, в отличие от обычного, можно отнести отсутствие гальванической развязки между первичной и вторичной цепью. Если изоляция по какой-нибудь причине окажется нарушена, обмотка низшего напряжения окажется под высоким напряжением. Поэтому автотрансформаторы обычно не используют в быту дабы не подвергать обывателя опасности поражения током.

Лабораторный автотрансформатор

На напряжении до 1000 вольт автотрансформаторы используются для регулирования напряжения в виде лабораторных приборов - лабораторных автотрансформаторов (ЛАТРов) и в составе электромеханических стабилизаторов напряжения (смотрите - Сетевые стабилизаторы напряжения 220В - сравнение различных типов, достоинства и недостатки)

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как определить число витков обмоток трансформатора
  • Как устроен и работает трансформатор, какие характеристики учитываются при ...
  • Как перемотать ЛАТР своими руками в домашних условиях
  • Как определить параметры неизвестного трансформатора
  • Как своими руками сделать индикатор подключения электроприборов к сети 220В
  • Кто придумал и сделал первый трансформатор
  • Применение трансформаторов в источниках электропитания
  • Как узнать мощность и ток трансформатора по его внешнему виду
  • Как сделать простой регулятор тока для сварочного трансформатора
  • Подключение амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного тока
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Автотрансформаторы, Трансформаторы, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Федор |

    Автотрансформатор используется в основном для регулировки напряжения в сети, чтобы изменить его значение или сохранить его постоянным. Если значение напряжения небольшое, вверх или вниз, то коэффициент трансформации невелик. Часть обмотки, через которую проходит разница между двумя токами, может быть изготовлена ​​из проводника гораздо меньшего размера, поскольку токи намного меньше, чем экономия затрат эквивалентного трансформатора с двойной обмоткой. Однако регулирование, индуктивность рассеяния и физические размеры (поскольку нет второй обмотки) автотрансформатора для данного номинального значения ВА или кВА меньше, чем для трансформатора с двойной обмоткой. Автотрансформаторы явно намного дешевле обычных трансформаторов с двумя обмотками того же номинала ВА. Решая использовать автотрансформатор, обычно сравнивают его стоимость со стоимостью эквивалентного типа с двойной обмоткой. Автотрансформатор также может быть изготовлен из обычных двухобмоточных трансформаторов путем последовательного соединения первичной и вторичной обмоток, и в зависимости от того, как выполнено соединение, вторичное напряжение может быть добавлено или вычтено из первичного напряжения.

      Комментарии:

    #2 написал: Паша |

    В автотрансформатора одновитковая катушка наматывается на стальную сердцевину, а первичные и вторичные обмотки являются одной частью. Этот тип трансформатора в основном используется в энергосистеме. Автотрансформаторы используются, главным образом, из-за большой экономии в меди, которая достигается за счет наличия только одной обмотки. Основным недостатком при использовании автотрансформаторов является то, что первичная и вторичная обмотки не разделены электрически, из-за чего короткая цепь верхней части обмотки приведет появлению первичного напряжения на вторичной обмотке. 

      Комментарии:

    #3 написал: Дмитрий Коновалов |

    Нарушение изоляции обмоток автотрансформатора может привести к тому, что нагрузка подвергнется получению полного напряжения (от источника). Эту ситуацию следует учитывать при принятии решения об использовании автотрансформатора для конкретного приложения. Еще одно ограничение - высокий ток короткого замыкания. Преимущества экономии материала (как в обмотках, так и в сердечнике) имеют физическое ограничение, которое на практике представляет собой соотношение напряжений 3: 1. При более высоком соотношении напряжений либо обычный двухобмоточный трансформатор более компактен и экономичен, либо нет возможности построить автотрансформатор. В системах передачи электроэнергии автотрансформаторы имеют недостаток, заключающийся в том, что они не фильтруют гармонический состав токов и действуют как еще один источник токов замыкания на землю. Однако есть специальное соединение, называемое «зигзагообразным соединением», которое используется в трехфазных системах, чтобы открыть обратный путь к току земли, чего иначе было бы невозможно достичь при сохранении опорного заземления.

      Комментарии:

    #4 написал: Сергей Иванов |

    Обычный трансформатор, с которым контактирует человек, имеет обмотку (а), которая разделена на первичную и вторичную. Однако вторичной обмотки у автотрансформатора вы не найдете. Есть только первичная часть с несколькими ответвлениями. Один из них подключен к углеродному бегунку, движущемуся по круговой траектории, и имеет токопроводящий контакт с зачищенной обмоткой трансформатора. Такое устройство можно удобно приобрести в китайском алиэкспресс.

      Комментарии:

    #5 написал: Владимир |

    Почему-то никто не упомянул, что главная опасность поражения электрическим током при использовании лабораторного автотрансформатора заключается в наличии общего провода в первичной и вторичной цепях. Если этот провод будет соединён с фазным проводом в розетке, а вероятность такого события 50 на 50, то на выходной клемме, присоединённой к этому проводу вне зависимости от величины  пониженного выходного напряжения окажется фазное напряжение относительно земли. Причём ближайшей "землёй" является заземлённый корпус самого автотрансформатора.

      Комментарии:

    #6 написал: Сергей Сергеевич |

    В электротехнике трансформатор — это невращающаяся электрическая машина, которая позволяет передавать электрическую энергию от одной цепи к другой посредством электромагнитной индукции. В основном используется для преобразования низкого переменного напряжения в высокое (и обратно) или для гальванической развязки цепей (защита от поражения электрическим током). Трансформатор является важнейшим элементом для обеспечения передачи электроэнергии от места производства к потребителю, поскольку при передаче высокого напряжения потери несоизмеримо меньше

    В электротехнике автотрансформатор — тип трансформатора, в котором общая катушка - обмотка используется как для первичной, так и для вторичной обмотки. Поэтому вторичная обмотка практически исключается и остается только одна обмотка с отводами. Автотрансформаторы часто встречаются в электротехнических лабораториях, где устранен недостаток отсутствия гальванической развязки первичной и вторичной цепи и где они используются в качестве регулируемых источников переменного напряжения. Применяется также на транспорте при вождении тягового рельсового транспорта (электровозов), где основным преимуществом является меньший вес данного типа трансформатора. В принципе, автотрансформатор действует как индуктивный делитель напряжения. Общая часть обмотки нагружена (подключена параллельно нагрузке), а дифференциальная часть обмотки включена последовательно.

    Преимущество автотрансформатора перед трансформатором в том, что при той же мощности он имеет меньший вес железного сердечника и меньший вес обмотки (меди). Сечение жилы выбирается только по пропускной способности (дифференциальной мощности), а не по принимаемой мощности. Недостатком автотрансформатора является то, что он не обеспечивает гальванической развязки первичной и вторичной цепи (обе обмотки связаны), что, впрочем, обычно не имеет значения при явно сетевых приборах.

      Комментарии:

    #7 написал: Даниил |

    Недостаток автотрансформаторов вытекает из их конструкции. Так как цепи высокого и низкого напряжений соединены между собой электрически, то возникает опасность перехода высокого напряжения в цепь низкого напряжения. Поэтому правила техники безопасности запрещают применение автотрансформаторов для питания цепей местного и переносного освещения, а также ручного электрифицированного инструмента. Кстати, трансформаторы являются весьма экономичными электрическими машинами. К. п. д. мощных силовых трансформаторов Достигает 99%, а силовые автотрансформаторы имеют еще более высокий к. п. д. — до 99,7%.

      Комментарии:

    #8 написал: Виктор |

    Автотрансформаторы несут в себе риск, поскольку они имеют прямое электрическое соединение между первичной и вторичной цепями. Вследствие того что при наличии низкого напряжения во вторичной цепи контакт с проводами может представлять опасность, так как между вторичной цепью и землей может быть напряжение, равное первичному. Чтобы избежать короткого замыкания, запрещено заземлять вторичную цепь при работе с автотрансформатором, присоединенным к сети. При необходимости прикосновения к проводам вторичной цепи следует использовать изоляцию от земли. При работе с высокочастотными токами используются автотрансформаторы без сердечника или с сердечником из магнитодиэлектрика.

      Комментарии:

    #9 написал: Опытный электрик |

    Трансформаторы и автотрансформаторы являются устройствами, используемыми для изменения напряжения в электрических цепях.

    Основное различие между трансформаторами и автотрансформаторами заключается в том, что в трансформаторе первичная и вторичная обмотки являются электрически развязанными, тогда как в автотрансформаторе первичная и вторичная обмотки связаны между собой.

     В трансформаторе входное напряжение подается на первичную обмотку, создавая магнитное поле, которое затем индуцирует напряжение на вторичной обмотке. В результате преобразования трансформатора, например, выходное напряжение может быть увеличено или уменьшено по сравнению с входным напряжением.

    В автотрансформаторе первичная и вторичная обмотки являются физически одной и той же обмоткой, разделенной на две части. Входное напряжение подается на одну часть обмотки, а выходное напряжение берется с другой части. Поскольку обмотки связаны между собой, автотрансформатор может обеспечить более эффективное преобразование напряжения и может быть компактнее и более экономичным, чем обычный трансформатор.

    Однако автотрансформаторы имеют недостаток в том, что первичная и вторичная обмотки не полностью развязаны, что может привести к некоторым проблемам в некоторых приложениях. Кроме того, автотрансформаторы могут быть менее безопасными, поскольку существует потенциальная опасность электрического удара, если схема не правильно собрана или неисправна.

      Комментарии:

    #10 написал: Гость |

    Автотрансформаторы имеют преимущество перед трансформаторами, такими как меньшие размеры, что обеспечивает их установку и подключение. Однако из-за неисправности между обмотками автотрансформаторы могут быть менее безопасными при использовании по сравнению с трансформаторами. 

      Комментарии:

    #11 написал: Valter |

    Различия между трансформаторами и автотрансформаторами заключаются в количестве обмоток, принципа действия и способа преобразования напряжения.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.