Чем отличается трансформатор от автотрансформатора?
У трасформатора как правило 2 и более обмоток. У автотрансформатора -одна. Первичное подают на всю обмотку а снимают с части при понижении. При повышении напряжения подают на часть нимают со всей.
У трансформатора есть отдельно первичная и вторичные обмотки, а у автотрансформтора только одна обмотка с отводами, вторичная обмотка — это часть первичной. Соотвественно он и не разделяет (не изолирует) сеть и нагрузку, только изменяет напряжение-ток.
PS. Crazzy M. написал полную чепуху. Ну что за люди, отвечают нихрена не зная!
Ну если хотите, то:
Автотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет. Зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.
А по сути. Одна обмотка с ответвлениями -автотранс. ЛАТР в частности. Больше-транс.
Электрический трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — статическое (не имеющее подвижных частей) электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции системы переменного тока одного напряжения в систему переменного тока обычно другого напряжения при неизменной частоте и без существенных потерь мощности.
Автотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет. Зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость. Особенно эффективен автотрансформатор в случаях, когда необходимо получить вторичное напряжение, не сильно отличающееся от первичного.
Чем отличается автотрансформатор от трансформатора
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.
Похожие статьи
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.
В чем отличия между трансформатором и автотрансформатором?
Работа оборудования требует различного напряжения: домашняя техника – 110 В, 220 В, промышленные устройства – 380 В. А для передачи электроэнергии используется напряжение в разы больше. Что делать? Для поэтапного снижения напряжения еще при разработке проекта электроснабжения учитывается установка такого оборудования, как трансформаторы и автотрансформаторы.
Устройства могут быть повышающими и понижающими в зависимости от того, как изменяют напряжение. Но главная задача устройств любого типа – добиться нужного потребителю напряжения.
Различия между устройствами
Трансформатор меняет переменный ток, число фаз, частоту для нужд потребителя. Его конструкция – это несколько обмоток, установленных на стальном сердечнике. Первая обмотка подсоединена к источнику переменного тока, вторая и другие – с потребителем электричества. Устройство работает согласно закону Фарадея: электродвижущие силы появляются из-за изменения магнитного потока, который проходит через обмотку.
Автотрансформатор имеет ряд особенностей:
- небольшой предел изменения напряжения;
- другая конструкция – в автотрансформаторе только одна обмотка;
- меньший вес и размер;
- обмотка оборудована минимум тремя выводами, чтобы получать несколько напряжений.
Автотрансформаторы применяются в сетях от 150 кВ и, и пользуются популярностью, так как:
- стоят дешевле;
- более эффективны, имеют больший КПД.
Минус автотрансформаторов – отсутствие изоляционного материала между обмотками, что снижает безопасность использования такого оборудования. Но устанавливать автотрансформатор на предприятиях безопасно, так как нулевой провод на крупных производствах всегда заземлен, а в бытовых сетях не рекомендуется.
Автотрансформаторы – надежные устройства, так как в их конструкции нет вращающихся частей. Но и от поломок есть специальная защита: техника сигнализирует о перегрузках, а при поломке автоматически выключается.
Когда запрещено применять автотрансформаторы?
Такие устройства нельзя применять, если:
- на корпусе техники – сколы и другие повреждения;
- во время работы раздается сильный шум, устройство вибрирует;
- есть признаки возгорания изоляции – запах гари, дым.
К автотрансформатору также нельзя подключать устройства с высоким предельным током расчетной нагрузки – от семидесяти процентов и более.
Компания «Электропрофит» поможет выполнить пусконаладочные работы, разработает проект электроснабжения с нуля или проведет работы по готовому проекту.
Чем принципиально отличается автотрансформатор (autotransformer) от трансформатора
Трансформаторы и автотрансформаторы используются для повышения или понижения уровня напряжения. Но почему для одной и той же цели используются, казалось бы, разные устройства? В чем их принципиальные различия и сходства?
Определения
Давайте дадим определения этим двум устройствам:
Трансформатор
Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, включающее в свою конструкцию две или более индуктивно связанных обмоток, намотанных на магнитопровод и предназначенное для преобразования переменного напряжения одной величины в другое без изменения величины передаваемой мощности.
Главная особенность трансформатора состоит в том, что первичная и вторичная обмотки в нем гальванически развязаны (то есть нет прямого электрического контакта), между ними есть только магнитная связь. Схематично это выглядят так:
Областей, в которых используются трансформаторы очень много: электроэнергетические системы, системы электроснабжения городов и предприятий, электронная техника и многие другие. Наиболее мощные трансформаторы используются в электроэнергетических системах. Как правило, в таких системах используют классы напряжения 750 кВ, 500 кВ, 220 кВ, 110 кВ. В сетях городов и промышленных предприятий преобладают классы напряжения 35 кВ, 10 кВ, 6 кВ, иногда 20 кВ. В электронных устройствах могут применяться различны классы напряжения: 110 В, 45 В, 5 В и многие другие.
Существуют понижающие и повышающие трансформаторы. Применительно к электроэнергетическим системам, понижающие трансформаторы устанавливаются на узловых, проходных, тупиковых понижающих подстанциях, на главных понизительных подстанциях предприятий и городских сетей. На трансформатор такой подстанции приходит высокое напряжение, а уходит с него низкое напряжение. Например, на силовые трансформаторы узловой подстанции приходит напряжение 500 кВ, а уходит напряжение 220 кВ.
Повышающие трансформаторы работают в составе распределительных устройств электростанций, повышая напряжение от 6, 10, 18 или 24 кВ (так называемые генераторные напряжения) до напряжений, характерных для энергосистем (35-750 кВ)
Трансформаторы могут быть двух или трехобмоточными. У двухобмоточного трансформатора два класса напряжения – высший и низший, например, 110/6 кВ, а у трехобмоточного трансформатора три класса напряжения: высший, средний и низший, например, 110/35/6 кВ.
Автотрансформатор
Автотрансформатор — тип трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки электрически соединены между собой. При этом одна обмотка имеет не менее трех выводов, соединив их можно получить напряжения разных классов.
Схематично их можно представить следующим образом:
Следует подчеркнуть, что автотрансформаторы не имеют гальванической развязки, то есть в аварийной ситуации (пробое) первичное высокое напряжение вполне может быть подано на низкую сторону, что выведет из строя все устройства, подключенные в качестве нагрузки к низкой стороне.
Автотрансформаторы бывают с фиксированным и регулируемым выходным напряжением. Регулируемые версии включают такие продукты, как лабораторный автотрансформатор (ЛАТР).
Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР)
Автотрансформаторы, также, как и трансформаторы могут быть как понижающими, так и повышающими. В электроэнергетических системах автотрансформаторы зачастую применяются на мощных подстанциях по причине меньшей материалоемкости в сравнении с трансформаторами аналогичной мощности.
Количество обмоток в автотрансформаторе напрямую связано с количеством фаз. Другими словами, если нам нужен автотрансформатор в однофазной сети, то он будет однообмоточный, если в трехфазной сети, то трехобмоточный.
Кратко о принципе действия
Примечание. Далее мы рассмотрим так называемые идеальные трансформаторы, где падением напряжения можно пренебречь. Это означает, что выполняется следующее равенство U1 = E1 и U2 = E2.
Кратко расскажем о принципах работы этих двух устройств.
Итак, как мы знаем, трансформатор имеет как минимум пару обмоток, которые намотаны на сердечник и изолированы друг от друга.
Обозначение обмоток трансформатора
Если на первичную обмотку подать переменное напряжение от сети или от другого источника тока, то протекающий в ней ток создает магнитное поле, поток вектора магнитной индукции этого поля сцепляется с витками вторичной обмотки, наводя в ней напряжение. Магнитопровод служит усилителем магнитного поля, в силу своей хорошей магнитной проводимости.
В этом случае разность напряжений между первичной и вторичной обмотками находится по соотношению их витков (коэффициент трансформации).
Где n1,n2 – количество витков на первичной и вторичной обмотке соответственно
Теперь скажем несколько слов об автотрансформаторе.
Электромагнитная схема автотрансформатора
Схема понижающего автотрансформатора построенного из обычного трансформатора
Предположим, что к виткам W1 обмотки автотрансформатора подключен источник переменной энергии, а к виткам W2 подключен потребитель. При протекании переменного тока в обмотке автотрансформатора образуется переменный магнитный поток, который формирует в обмотке электродвижущую силу, находящуюся в прямой зависимости от числа витков.
Это означает, что части обмотки, где витки W1, образованы U1 и, следовательно, где W2 образованы U2.
Коэффициент трансформации для автотрансформатора определяется по тому же принципу, что и для обычного трансформатора, с помощью следующего уравнения:
Существенные отличия начинаются при рассмотрении протекающих токов.
Так как у нас подключена нагрузка, то в части обмотки с числом витков W2 образуется ток I2.
В верхней половине обмотки, где количество витков (W1-W2), протекает ток I1, который будет значительно отличаться от тока, протекающего в нижней обмотке (W2). В нижнюю обмотку протекает результирующий ток, который, согласно правилу Ленца, будет равен I2-I1.
А это значит, что в части обмотки, с которой подается напряжение к потребителю, ток будет значительно меньше, чем в токе в нагрузке, то есть выражение верно.
Этот эффект позволяет значительно удешевить саму обмотку, что снижает себестоимость изделия.
Преимущества и недостатки
Преимущества и недостатки автотрансформатора
Итак, сначала давайте рассмотрим преимущества и недостатки автотрансформатора.
| Достоинства и недостатки автотрансформатора | |
|---|---|
| Достоинства (Данные достоинства актуальны только при условии что коэффициент трансформации K≤2) | Недостатки |
| Меньший расход стали при производстве сердечника | Для нормальной работы требуется глухозаземленная нейтраль, что приводит к увеличению токов к.з. |
| Меньший расход меди при производстве обмоток | Электрическая связь стороны ВН со стороной НН требует усиления изоляции между обмотками и корпусом |
| Меньшие габариты конструкции | Электрическая связь повышает опасность попадания ВН на сторону НН |
| Высокий КПД до 99% | |
| Меньшие потери на обмотках и магнитопроводе | |
| Часть электроэнергии передается за счет электрической связи | |
Теперь давайте узнаем о преимуществах и недостатках трансформатора
| Достоинства и недостатки трансформатора | |
|---|---|
| Достоинства | Недостатки |
| Присутствует гальваническая развязка, что гарантирует непопадания высокого напряжения ВН на НН | Высокий расход меди при производстве катушек |
| Высокая степень надежности | Высокий расход стали при производстве сердечника |
| Простота конструкции | Высокая стоимость производства |
| Эффективная эксплуатация в любой режим нагрузки (в том числе быстрый запуск из выключенного состояния на полную мощность) | |
Область использования
Классический трансформатор можно встретить практически везде: от самой обычной зарядки до огромных электростанций на крупных высоковольтных станциях.
Автотрансформаторы также довольно распространены. Хорошо известен лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), но силовые автотрансформаторы также можно встретить в сетях, где есть заземленная нейтраль.
Статья была проверена и отредактирована экспертом нашего сайта
Научный сотрудник Самарского государственного технического университета, кафедра теоретическая и общая электротехника (Самара)