Чем отличается трансформатор от автотрансформатора кратко
Обновлено: 02.07.2024
Людям, не обладающим широкими познаниями в области электротехники, сложно разобраться в нюансах технического устройства электрических машин. Рассмотрим основные отличия трансформатора от автотрансформатора, исходя из существующих разновидностей данного оборудования, выполняемых функций и внешнего вида.
Что такое трансформатор
Трансформаторами называют электромагнитные аппараты, передающие электрическую энергию посредством магнитного поля по принципу индукции, и преобразующие её характеристики в процессе передачи. Подобный агрегат состоит из сердечника, первичной и вторичной обмоток. Разница в характеристиках на входе и выходе достигается различным количеством витков на первичной и вторичной катушках.
Принцип работы трансформатора
Данные агрегаты различаются по следующим особенностям:
Указанные устройства используются в различных электрических установках и приборах, в качестве силового оборудования на подстанциях.
Что такое автотрансформатор
Автотрансформатором называют разновидность трансформатора, у которого катушки на входе и выходе обладают прямой электрической связью, помимо магнитной. Их обмотка снабжается несколькими выходами, позволяющими подключаться к контактам с разными характеристиками напряжений.
Производятся следующие разновидности таких установок:
-
лабораторные (ЛАТРы) – используются для низковольтного измерительного оборудования, применяемого в лабораториях. Отличаются возможностью регулирования напряжения посредством скользящих контактов;
Также в трёхфазных цепях можно устанавливать по три однофазных автотрансформатора, соединив их в виде звезды или треугольника.
Основные отличия
Указанные приборы отличаются принципом работы и внешним видом. Далее – детальнее о различиях указанного оборудования.
По принципу работы
Исходя из конструктивных особенностей, различия данных агрегатов состоят в том, что у трансформаторов отсутствует прямая электрическая связь, а у автотрансформаторов она имеется.
Эти машины различаются по количеству обмоток – с одной у автотрансформатора и двумя или более у трансформатора.
Автотрансформатор отличается большим показателем КПД, но меньшим диапазоном преобразования электрических характеристик в процессе передачи.
Визуальные
Внешне подобное оборудование отличается тем, что трансформаторы намного массивнее автоматических устройств за счёт того, что в данном случае применяется только одна обмотка. В остальном визуальные отличия неспециалисту выявить сложно.
Каждый вид электрического оборудования разрабатывался, исходя из поставленных задач и предусмотренного функционального назначения. Поэтому и трансформаторы, и автотрансформаторы получили широкую область применения в бытовой сфере и промышленном производстве. Но в силу конструктивных особенностей, вторые из них больше используются на промышленных предприятиях, поскольку их применение в бытовой сфере ограничивает большая опасность при эксплуатации, что можно преодолеть на производстве оборудованием надёжного заземления.
Основное определение
Трансформатор – электромагнитный прибор статического типа, преобразующий электрический ток переменного значения с определенным показателем напряжения в электроэнергию другого уровня. Прибор способен повышать или понижать этот показатель. Система способна преобразовывать частоту и количество фаз электрического тока. Также рекомендуем ознакомиться с конструкцией и принципами работы трансформатора.
Оборудование включает несколько обмоток. Контуры находятся на сердечнике из специального сплава. Первичная катушка подключается к сети переменного типа. Вторичная катушка или все остальные обмотки соединены с установкой, потребляющей исходящее электричество.
Основным принципом работы прибора является закон Фарадея. При перемещении через обмотку магнитного потока определяется некоторая электродвижущая сила.
Основные отличия
Существует всего 5 основных отличий трансформатора и автотрансформатора. Их можно кратко перечислить:
У трансформаторов, отличающихся количеством обмоток, есть две катушки и более. Второй тип агрегатов обладает одной совмещенной катушкой. Она имеет минимум три выхода для подключения к различным коммуникациям и получения на выходе различных показателей сети.
Автотрансформаторы применяются в сетях с напряжением от 150 кВ и более. Они компактные, удобные и стоят значительно дешевле. Их главным преимуществом является высокий уровень КПД. Однако существенным недостатком является отсутствие между обмотками изоляционного материала. Это понижает безопасность представленных приборов при его эксплуатации и обслуживании. Для промышленных сетей это не столь важно, но для бытового применения подобный факт является существенным недостатком.
Если применять этот прибор в бытовых сетях, при возникновении аварийной ситуации электричество может быть приложено из первичной обмотки к низшему напряжению. Это происходит из-за пробоя изоляции частей, проводящих электричество. Части агрегата будут соединены с высоковольтными частями. Поэтому для бытовых нужд применяют трансформаторы, а в промышленности – автотрансформаторы.
Рассмотрев основные отличия автотрансформаторов и трансформаторов, каждый пользователь сможет правильно применять подобное оборудование в своих целях.
В чем разница между автотрансформатором и трансформатором
Автотрансформатор, являющийся разновидностью трансформатора, относят к преобразователям энергии электромагнитного типа. И те и другие преобразуют напряжение – понижают или повышают его значение. Различаются устройства областью применения, конструкцией и способом передачи энергии.
Трансформаторы применяют в электрических сетях и источниках электрического питания. В первом случае их называют силовыми, они используются для транспортировки электроэнергии в электрической сети. С их помощью повышают напряжение генераторов на электростанциях, а затем понижают его в линии электропередачи до необходимого уровня.
Для преобразования напряжения применяют группу, состоящую из трёх однофазных трансформаторов, соединенных в схему треугольник или звезда, а также трехфазное устройство, у которого сердечник один для всех трех фаз.
Автотрансформаторы используются для питания и настройки электрооборудования бытового и промышленного назначения, снижения тока запуска двигателей, в качестве связующих устройств сетей высокого напряжения и т.д. Применяются они и в стабилизаторах сетевого напряжения.
Трансформатор состоит из двух и более обмоток, расположенных на сердечнике железном, стальном или ферритовом.
Обмотки не имеют между собой электрического контакта. Они связаны между собой индуктивно, т.е. передача энергии осуществляется магнитным потоком.
Она сосредоточена в магнитопроводе.
Автотрансформатор в отличие от трансформатора имеет первичную и вторичную цепь, электрически связанные между собой, т .е. одну обмотку. Передача энергии у такого устройства осуществляется магнитным потоком и за счет электрической связи.
В этом как раз и кроется различие между преобразователями энергии
Наша электролаборатория проведет обследование любых трансформаторов и прочего электрооборудования, проводов, кабельных линий.
На принципиальных схемах условное обозначение устройств показано на рисунке.
Кроме различия в количестве обмоток и принципе действия, автотрансформаторы от трансформаторных устройств различаются по таким признакам:
- коэффициентом полезного действия. У трансформаторов он ниже;
- отсутствие гальванической развязки. У трансформаторов она есть, у автотрансформаторов отсутствует;
- опасность пользования. У автотрансформаторов она высокая, при обрыве на катушку падает напряжение питания;
- стоимости. Автотрансформаторы стоят намного меньше из-за расхода металла, который идет на изготовление сердечника и обмоток.
Выход из строя электрической техники в квартире, частном доме, офисе, магазине и на др. объектах любой формы собственности по причине перепада напряжения не редкость. Важно знать, что понимать под этим понятием.
Электрическая сеть любого объекта начинается с распределительного щита (РЩ). Его длительная эксплуатация напрямую зависит от правильности выполнения схемы, по которой он будет собираться.
Независимо от вида распределительной коробки, а она может быть наружной или внутренней, жилы проводов в ней должны соединяться надежно, что обеспечить пожарную безопасность на объекте любой сложности.
Соединительная шина для автоматов (гребенка, гребенчатая соединительная шина) представляет собой токопроводящий элемент, с помощью которого быстро и качественно осуществляют подсоединение устройств модульного типа в электротехнических шкафах и щитках в количестве 6 и более штук.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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)
Читайте также: