Izolační transformátory a autotransformátory pro elektrotechnické profesionály

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Izolační transformátory

Transformátor je zařízení, které přenáší elektrickou energii z jednoho obvodu do druhého obvodu bez změny frekvence. Obsahuje primární a sekundární vinutí, přičemž primární vinutí je připojeno k hlavnímu obvodu a sekundární vinutí k požadovanému zatěžovacímu obvodu. Oddělovací transformátor je definován jako primární a sekundární vinutí transformátoru oddělené od sebe navzájem.

Izolační transformátory

Izolační transformátory



Vinutí izolačního transformátoru

Vinutí izolačního transformátoru

Vstupní a výstupní výkony v transformátoru jsou magneticky spojeny, protože konstrukce transformátoru je provedena pomocí dielektrické izolační bariéry. Izolační transformátor izoluje zátěž v elektrickém systému, aby zabránil tomu, aby zařízení dostalo hroty a harmonické ze sítě, jak je znázorněno na obrázku. Takový transformátor je také známý jako izolační transformátor.




Izolační transformátor s elektrostatickým štítem se používá pro citlivá zařízení, jako jsou počítače a laboratorní přístroje. Poměr otáček určuje, zda se použije transformátor: ke zvýšení nebo snížení nebo ke změně napětí. Tento transformátor lze použít v různých aplikacích, jako je přenosné elektrické nářadí a elektrická trakce atd.

Klasifikace izolačních transformátorů závisí na uspořádání vinutí, konstrukci a použitém typu střídavého proudu.

Klasifikace na základě uspořádání vinutí

  • Nějaký transformátory schopné produkovat výstupní napětí, které je identické s jejich vstupem, se nazývá izolační transformátory 1: 1.
  • Step-up transformátor produkuje výstupní napětí větší než jeho vstupní napětí.
  • Krokový transformátor produkuje menší výstup vzhledem k jeho vstupu.
Step-up transformátor

Step-up transformátor

Step-Up transformátor : Tento typ transformátoru má větší počet závitů v sekundárním vinutí a méně v primárním, takže napětí je více v sekundárním ve srovnání s primárním, jak je znázorněno na obrázku. O počtu závitů v obou vinutích rozhoduje požadavek na hodnocení aplikace. Krokové transformátory se používají jako zesilovače pro přenos energie.

Sestupný transformátor

Sestupný transformátor

Sestupný transformátor : Tento typ transformátoru snižuje příliš nízké hodnoty napájecího napětí v závislosti na požadavku na zátěž. V sestupném transformátoru se primární vinutí skládá z většího počtu závitů ve srovnání se sekundárním vinutím.


Vztah mezi proudy, napětí a otáčky je v rovnicích transformačního poměru, které jsou uvedeny níže.

Poměr transformace napětí = sekundární otáčky / primární otáčky
Aktuální transformační poměr = primární zatáčky / sekundární zatáčky

Klasifikace založená na povaze napájecího zdroje

Lze vyrobit izolační transformátor pro provoz na jednofázových a třífázových střídavých zdrojích.

Jednofázový transformátor : Toto je vyrobeno pro provoz na jednofázové střídavé napájení a většinou se používá pro aplikace s nízkým výkonem, jako je osvětlení domácnosti, klimatizace a topení atd. Jednofázový transformátor lze znovu zapojit do série nebo paralelně na základě požadavku náklad.

Jednofázový transformátor

Jednofázový transformátor

Jednofázový transformátor se skládá ze dvou vinutí na společném železném jádru. Pokud je jedno z vinutí připojeno ke střídavému napětí, na železné jádro se nastaví alternativní magnetické pole. Toto pole spolu se sekundárním vinutím v něm vytváří EMF. Výsledkem je, že tento EMF řídí proud, aby prošel do zátěžového obvodu.

Třífázový transformátor : Tento transformátor je navržen a konstruována pro konkrétní napětí, zejména pro vyšší napětí. Třífázový transformátor má tři typy vinutí, protože primární i sekundární vinutí jsou zahrnuta jako tři fáze.

Třífázový transformátor

Třífázový transformátor

Tato vinutí mohou být připojena ve tvaru hvězdy (hvězda) nebo trojúhelníku. Kombinace primárního a sekundárního vinutí může být delta-delta, wye-delta, wye-wye a delta-wye. Tento typ konfigurace závisí na aplikaci - podobně jako na distribuční straně se používají transformátory zapojení trojúhelník-hvězda.

Automatické transformátory

Autotransformátor se skládá pouze z jednoho vinutí a jeho část funguje jako sekundární vinutí. Je menší, lehčí a levnější než transformátor s dvojitým vinutím a má také nižší únikovou reaktanci, vyšší účinnost, dobrou kvalitu energie a méně požadavků na měď.

Ačkoli je to výhodné oproti konvenčnímu, přesto neposkytuje žádnou elektrickou izolaci pro zatížení ze sítě a je náchylnější k poruchám. Tento typ transformátor lze použít ke zvýšení nebo snížení napětí připojením vinutí v různých konfiguracích.

Automatické transformátory

Automatické transformátory

Autotransformátory se používají v aplikacích pro přenos, distribuci, železnici a audio. Poměr otáček postupného transformátoru je menší než „1“ a poměr otáček postupného transformátoru je vždy větší než „1“.

Step-up autotransformátor: Tento typ autotransformátoru, ve kterém je zdrojové napětí připojeno k hlavnímu vinutí a zátěž je připojena přes část hlavního vinutí, se nazývá krokový autotransformátor.

Autotransformátor sestupný : Tento typ autotransformátoru, ve kterém je zdrojové napětí přivedeno na část hlavního vinutí a zátěž je připojena k celému hlavnímu vinutí, jak je znázorněno na obrázku.

Variabilní automatický transformátor

Variabilní automatický transformátor

Variabilní automatický transformátor

Variabilní autotransformátor je také známý jako variac, ve kterém sekundární připojení pomocí posuvného kartáče umožňuje kolísání napětí v daném rozsahu. Tento typ transformátoru je řízení střídavého napětí, které poskytuje proměnné střídavé napětí různým obvodům. Variační transformátory mohou zvýšit výstupní napětí, které je vyšší než dvojnásobek vstupního napětí.

Tento autotransformátor je vybaven mnoha odbočkami a automatickými spínacími převody, které mu umožňují fungovat jako automatické regulátory napětí. Mezi hlavní vlastnosti variabilního autotransformátoru patří vysoká účinnost, nízký nárůst teploty a krátkodobá kapacita přetížení.

Po absolvování výše uvedených informací lze oba tyto transformátory snadno porovnat. Následuje několik rozdílů, které se objeví po jejich porovnání.

Izolační transformátor Vs Auto Transformer

Izolační transformátor vs. automatický transformátor

1. V izolačním transformátoru je vstup izolován od výstupu, zatímco u autotransformátoru neexistuje elektrická izolace mezi vstupem a výstupem.

2. Izolační transformátor se skládá z primárního i sekundárního vinutí, která jsou vinuta na železném jádru, zatímco autotransformátor se skládá z jedné cívky, která funguje jako primární i sekundární vinutí.

3. Vzhledem k většímu počtu vinutí vyžadují izolační transformátory více mědi, takže hmotnost je výrazně vysoká, zatímco autotransformátory vyžadují méně vinutí a malé jádro, takže jsou při stejné hodnotě izolačních transformátorů lehčí a méně nákladné.

4. Pokud v primárním vinutí izolačního transformátoru dojde k jakémukoli přepětí, bude se udržovat v zatížení, ale autotransformátor udržuje výstupy na zadané úrovni, bez ohledu na kolísání vstupu.

5. V izolačních transformátorech dochází k regulaci nízkého napětí v důsledku velké napětí výkyvy, zatímco regulace vysokého napětí probíhá v autotransformátoru kvůli menším výkyvům napětí.

Jedná se o transformátory. Doufáme, že jste z tohoto článku po důkladném přečtení mohli získat některé cenné postřehy a koncepty. Dále vám doporučujeme podělit se o své znalosti o tomto konkrétním tématu nebo elektrické a elektronické projekty protože by se to pro nás stalo hodnotovým návrhem. Další podrobnosti, návrhy a komentáře však můžete komentovat v sekci komentářů níže.

Fotografické kredity