Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός μετασχηματιστή και ενός αυτομετασχηματιστή
Ορισμοί
Ένας μετασχηματιστής είναι μια ηλεκτρομαγνητική συσκευή που μεταδίδει ενέργεια μέσω ενός μαγνητικού πεδίου. Αποτελείται από δύο ή περισσότερες περιελίξεις (μερικές φορές ονομάζονται πηνία) σε χάλυβα, σίδηρο ή φερρίτη, ανάλογα με τον αριθμό των φάσεων, των τάσεων εισόδου και εξόδου. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι το πρωτεύον κύκλωμα και το δευτερεύον δεν είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένα, δηλαδή, οι περιελίξεις δεν έχουν ηλεκτρικές επαφές. Αυτό ονομάζεται γαλβανική απομόνωση. Και μια τέτοια σύνδεση των πηνίων ονομάζεται επαγωγική.
Παρακάτω βλέπετε την υπό όρους γραφική ονομασία του μετασχηματιστή δύο και τριών περιελίξεων στο διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος:
Αυξάνονται, μειώνονται και διαιρούνται (η τάση εισόδου είναι ίση με την τάση εξόδου). Ταυτόχρονα, εάν τροφοδοτήσετε τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή step-down - θα λάβετε αυξημένη τάση στις πρωτεύουσες περιελίξεις, ο ίδιος κανόνας ισχύει και για την ενίσχυση.
Ένας αυτομετασχηματιστής είναι μία από τις επιλογές για έναν μετασχηματιστή με ένα τυλιγμένο περιτύλιγμα γύρω από τον πυρήνα σε μια αρχή παρόμοια με την προηγούμενη περίπτωση. Σε αυτό, σε αντίθεση με τη συνηθισμένη έκσταση, τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα κυκλώματα είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένα. Έτσι δεν παρέχει γαλβανική απομόνωση. Συμβατική γραφική ονομασία του αυτομετασχηματιστή που βλέπετε παρακάτω:
Οι αυτομετασχηματιστές διαθέτουν σταθερή τάση εξόδου και είναι ρυθμιζόμενοι. Οι τελευταίοι είναι γνωστοί σε πολλούς με το όνομα LATR (εργαστηριακός αυτομετασχηματιστής). Μπορούν επίσης να μειώνονται και να αυξάνονται. Σε ένα ρυθμιζόμενο LATR, το δευτερεύον κύκλωμα συνδέεται με μια επαφή που ολισθαίνει κατά μήκος του πηνίου.
Σημαντικό! Λόγω της έλλειψης γαλβανικής απομόνωσης, οι αυτομετασχηματιστές, εξ ορισμού, δεν μπορούν να απομονωθούν σε αντίθεση με τους συνηθισμένους!
Μια άλλη διαφορά είναι ο αριθμός των περιελίξεων του αυτομετασχηματιστή - συνήθως ισούται με τον αριθμό των φάσεων. Κατά συνέπεια, οι συσκευές μονής περιέλιξης χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία μονοφασικών συσκευών και τα προϊόντα τριών περιελίξεων για τριφασικές συσκευές.
Λειτουργική αρχή
Εν συντομία και με απλά λόγια, θα εξετάσουμε πώς λειτουργεί κάθε επιλογή εκτέλεσης.
Ένας μετασχηματιστής έχει τουλάχιστον δύο περιελίξεις - πρωτεύουσα και δευτερεύουσα (ή περισσότερες). Εάν το πρωτεύον είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο (ή άλλη πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος) - τότε το ρεύμα στην πρωτεύουσα περιέλιξη δημιουργεί μια μαγνητική ροή μέσω του πυρήνα, η οποία διεισδύει στις δευτερεύουσες στροφές, προκαλεί ένα emf σε αυτά. Η αρχή της λειτουργίας βασίζεται κυρίως στα φαινόμενα της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής Ο νόμος του Faraday. Όταν το ρεύμα ρέει στη δευτερεύουσα περιέλιξη (στο φορτίο), το ρεύμα στην πρωτεύουσα περιέλιξη αλλάζει επίσης λόγω της αμοιβαίας επαγωγής. Η διαφορά τάσης μεταξύ των πρωτογενών και δευτερευόντων περιελίξεων καθορίζεται από την αναλογία των στροφών τους (λόγος μετασχηματισμού).
Uп / Ud = n1 / n2
n1, n2 - ο αριθμός στροφών στην κύρια και τη δευτερεύουσα.
Μιλώντας για έναν αυτόματο μετασχηματιστή, έχει μία περιέλιξη, εάν υπάρχουν πολλές φάσεις, τον ίδιο αριθμό περιελίξεων. Όταν ένα εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει μέσα από αυτό, η μαγνητική ροή που συμβαίνει μέσα του προκαλεί ένα EMF στην ίδια περιέλιξη. Η τιμή του είναι ανάλογη του αριθμού των στροφών. Το φορτίο (δευτερεύον κύκλωμα) συνδέεται με τη βρύση από τις στροφές. Σε έναν αυτόματο μετασχηματιστή, η τροφοδοσία δεν παρέχεται στα άκρα της περιέλιξης, αλλά σε ένα από τα άκρα και τη βρύση από τις στροφές, σε αντίθεση με τον μετασχηματιστή. Τι απεικονίστηκε στο παραπάνω διάγραμμα.
Οι κύριες διαφορές
Για να σας διευκολύνουμε να καταλάβετε ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός συμβατικού μετασχηματιστή και ενός αυτομετασχηματιστή, έχουμε συγκεντρώσει τις κύριες διαφορές τους σε έναν πίνακα:
| Μετασχηματιστής | Αυτόματος μετασχηματιστής | |
| Αποδοτικότητα | Η απόδοση του αυτομετασχηματιστή είναι μεγαλύτερη από εκείνη ενός συμβατικού, ειδικά με μια μικρή διαφορά στην τάση εισόδου και εξόδου. | |
| Αριθμός περιελίξεων | Τουλάχιστον 2 και περισσότερα ανάλογα με τον αριθμό των φάσεων | 1 ή περισσότερες, ίσες με τον αριθμό των φάσεων |
| Γαλβανική απομόνωση | υπάρχει | Οχι |
| Κίνδυνος ηλεκτροπληξίας κατά την τροφοδοσία οικιακών συσκευών | Με τάση εξόδου μικρότερη από 36 βολτ - μικρή | Υψηλός |
| Ασφάλεια για ηλεκτρικές συσκευές | Υψηλός | Χαμηλή, με ένα σπάσιμο στο πηνίο στις στροφές μετά τη βρύση στο φορτίο, θα πάρει όλη την τάση τροφοδοσίας |
| Κόστος | Υψηλή κατανάλωση χαλκού και χάλυβα για μεγάλους πυρήνες, ειδικά για τριφασικούς μετασχηματιστές | Χαμηλή, λόγω του γεγονότος ότι για κάθε φάση υπάρχει μόνο 1 τύλιγμα, η κατανάλωση χαλκού και χάλυβα είναι μικρότερη |
Πεδίο εφαρμογής
Οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται παντού - από σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και υποσταθμούς που έχουν σχεδιαστεί για δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες βολτ, για να τροφοδοτούν μικρές οικιακές συσκευές. Παρόλο που τα τροφοδοτικά έχουν χρησιμοποιηθεί πρόσφατα, η γεννήτρια και ο μετασχηματιστής τους σε πυρήνα φερρίτη είναι επίσης η βάση τους.
Οι αυτομετασχηματιστές χρησιμοποιούνται σε σταθεροποιητές τάσης οικιακής χρήσης. Συχνά τα LATR χρησιμοποιούνται σε εργαστήρια για τη δοκιμή ή την επισκευή ηλεκτρονικών συσκευών. Ωστόσο, βρήκαν την εφαρμογή τους σε δίκτυα υψηλής τάσης, καθώς και για την ηλεκτροδότηση των σιδηροδρόμων.
Για παράδειγμα, στον σιδηρόδρομο τέτοια προϊόντα χρησιμοποιούνται σε δίκτυα 2x25 (δύο από τα 25 κιλοβάτ το καθένα). Όπως στο παραπάνω διάγραμμα, μια γραμμή 50 kV τοποθετείται σε αραιοκατοικημένες περιοχές, και 25 kV από έναν μετασχηματιστή σταδιακής μετάδοσης παρέχεται στην ηλεκτρική αμαξοστοιχία μέσω ενός καλωδίου επαφής. Έτσι, μειώνεται ο αριθμός των υποσταθμών έλξης και των απωλειών στη γραμμή.
Τώρα ξέρετε ποια είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ ενός μετασχηματιστή και ενός αυτομετασχηματιστή. Για να ενοποιήσετε το υλικό, σας συνιστούμε να παρακολουθήσετε ένα χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα:
Σίγουρα δεν ξέρετε:
Φόρτωση...
