Jaký je rozdíl mezi induktorem a transformátorem?
Různá elektrická zařízení a moderní elektrické sítě obecně využívají ke svému provozu především střídavý proud. Střídavý proud pohání motory, indukční pece, obráběcí stroje, počítače, topná tělesa, topná tělesa, svítidla a domácí spotřebiče.
Je nemožné přeceňovat význam střídavého proudu pro moderní svět. Vysoké napětí se však používá k přenosu elektrické energie na velké vzdálenosti. A zařízení vyžaduje pro své napájení nízké napětí – 110, 220 nebo 380 voltů.
Proto je po přenosu na dálku nutné snížit elektrické napětí. Redukce se provádí v krocích pomocí transformátorů a autotransformátorů.
Obecně platí, že transformátory jsou zvyšující a snižující. Zvyšovací transformátory jsou instalovány v elektrárnách, kde zvyšují střídavé napětí přijímané z generátoru na statisíce až miliony voltů, vhodné pro přenos na velké vzdálenosti s minimálními ztrátami energie. A pak se toto vysoké napětí opět sníží pomocí transformátorů.
Klasický výkonový nebo síťový transformátor je elektromagnetická jednotka, jejímž účelem je měnit efektivní hodnotu střídavého napětí přiváděného na jeho primární vinutí. Transformátor ve své kanonické podobě má několik vinutí, ale alespoň dvě – primární a sekundární.
Závity všech vinutí transformátoru se omotávají kolem společného magnetického obvodu – jádra. Do primárního vinutí je přiváděno napětí, jehož hodnotu je třeba změnit, k sekundárnímu vinutí (viním) je připojen spotřebič nebo síť se zásuvkami, ze kterých bude napájeno mnoho spotřebičů.
Činnost transformátoru je založena na Faradayově zákonu elektromagnetické indukce. Při průtoku střídavého proudu závity primárního vinutí působí v prostoru uvnitř (převážně) vinutí střídavé elektromagnetické pole tohoto proudu.
Toto střídavé magnetické pole je schopno indukovat indukované emf v sekundárním vinutí, které pokrývá prostor působení magnetického toku primárního vinutí. U běžného transformátoru jsou primární vinutí galvanicky oddělena od primárních vinutí.
V autotransformátoru je část závitů primárního vinutí použita jako sekundární vinutí. Autotransformátory je vhodné použít, když je potřeba napětí snížit jen nepatrně, ne několikanásobně, jako to dělají klasické transformátory, ale např. 0,7násobně.
Autotransformátor je transformátor s pouze jedním vinutím. Při poklesu napětí je primární napětí přiváděno do celého vinutí a sekundární je odebíráno pouze z jeho určité části. V případě zvýšeného napětí je primární napětí přivedeno na část vinutí a sekundární napětí je odebíráno z celého vinutí. Pro třífázový proud se používají třífázové autotransformátory.
Hlavní rozdíl mezi transformátorem a autotransformátorem je tedy v tom, že u konvenčního transformátoru jsou vinutí od sebe elektricky izolována, zatímco vinutí autotransformátoru mají společné závity, a jsou tedy vždy galvanicky spojeny. V transformátoru má každé vinutí alespoň dva své vlastní terminály v autotransformátoru bude jeden terminál vždy společný pro primární a sekundární vinutí.
Autotransformátory jsou široce používány v sítích s napětím vyšším než 100 kV, protože při postupném snižování napětí, kdy je jasné, že vinutí koncového transformátoru budou galvanicky oddělena, není absence galvanického oddělení na stupni autotransformátoru kritická. .
Ale z ekonomického hlediska jsou autotransformátory mnohem výnosnější než konvenční. Mají menší ztráty ve vinutí díky menšímu množství mědi ve vodičích než běžné transformátory podobného výkonu.
Velikost autotransformátoru se stejným výkonem je menší – nižší náklady na materiály a jádro. Autotransformátory mají vyšší účinnost, protože transformací prochází pouze část magnetického toku. A obecně jsou náklady na autotransformátor nižší.
Mezi nevýhody autotransformátoru na rozdíl od konvenčního patří chybějící galvanické oddělení primárního a sekundárního okruhu. Pokud je izolace z jakéhokoli důvodu poškozena, nízkonapěťové vinutí bude vystaveno vysokému napětí. Proto se autotransformátory obvykle v běžném životě nepoužívají, aby běžného člověka nevystavovaly nebezpečí úrazu elektrickým proudem.
Při napětí do 1000 voltů se autotransformátory používají k regulaci napětí ve formě laboratorních přístrojů – laboratorních autotransformátorů (LATR) a jako součást elektromechanických stabilizátorů napětí (viz – Stabilizátory síťového napětí 220V – srovnání různých typů, výhody a nevýhody)
- Jak funguje elektrický generátor?
- Co je elektrický proud
- Hystereze a ztráty vířivými proudy
Doufám, že vám byl tento článek užitečný. Podívejte se také na další články z kategorie Elektrická energie v každodenním životě i v práci » Pomoci začínajícím elektrikářům
Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Telegram: World of Electricity
Zde můžete zanechat komentář, položit otázku a jen chatovat:
Chat na elektrická témata
Sdílejte tento článek se svými přáteli: