Podziel się wiedzą:

Autotransformatory - sposób działania i zastosowanie. Jakie mają wady i zalety?

autotransformator budowa sposób działania

Transformator skutecznie zmienia wartość napięcia wyjściowego i zapewnia sprzętowi elektronicznemu bezpieczne warunki pracy. W wielu przypadkach znacznie lepiej sprawdzi się inny rodzaj urządzeń – autotransformatory. Zasada działania jest tu podobna, ale ich budowa okazuje się zupełnie inna. Czy autotransformator sprawdzi się w Twojej instalacji elektrycznej? Sprawdź, jak działa i dowiedz się, gdzie możesz go wykorzystać!

Spis treści:

  1. Autotransformator a transformator. Jaka jest różnica?
  2. Autotransformator – budowa i działanie
  3. Gdzie stosuje się autotransformatory?
  4. Zalety i wady autotransformatorów
  5. Jakie rodzaje transformatorów znajdziesz na rynku?

Autotransformator a transformator. Jaka jest różnica?

Różnica pomiędzy autotransformatorem a transformatorem polega na odmiennej budowie. Podstawą działania obu urządzeń jest uzwojenie, czyli część obwody odpowiadająca za wytwarzanie strumienia magnetycznego. Uzwojenie to wygląda w autotransformatorach inaczej niż w transformatorach.

Budowa klasycznego transformatora jest znana – składa się on z dwóch oddzielonych od siebie izolacją galwaniczną zwojów: pierwotnego i wtórnego. W przypadku autotransformatora uzwojenia pierwotne oraz wtórne są ze sobą połączone – w praktyce jest to ten sam element urządzenia.

Warto podkreślić, że rola obu urządzeń – transformatorów i autotransformatorów jest bardzo podobna. Ich zadanie to zmiana wartości napięcia w sieci. Napięcie wyjściowe może być wyższe lub niższe od wejściowego. Dlaczego więc stosuje się je w zupełnie innych sytuacjach? Omówmy na początek budowę autotransofrmatora.

Autotransformator – budowa i działanie

Co to jest autotransformator? Dlaczego może okazać się tak istotny dla prawidłowego działania obwodu elektrycznego? Przyjrzyjmy się bliżej typowemu autotransformatorowi. Charakterystyczne jest to, że nie występuje w nim separacja galwaniczna. W sytuacji, gdy uzwojenia pierwotne i wtórne znajdują się w tym samym miejscu, nie miałoby to zastosowania.

budowa autotransformatora schemat

Dzięki takiemu rozwiązaniu przekazywanie energii pomiędzy obwodami wejścia i wyjścia odbywa się nie tylko za pomocą pola magnetycznego, lecz także dzięki połączeniu elektrycznemu.

Te urządzenia mogą pracować ze stałą przekładnią (stosunek liczby zwojów pierwotnych i wtórnych jest przez cały czas taki sam) lub zmienną – modyfikacja napięcia może się odbywać skokowo lub płynnie. Stąd takie szerokie zastosowanie autotransformatorów.

Gdzie stosuje się autotransformatory?

Autotransformatory sprawdzą się najlepiej tam, gdzie potrzebna jest zmiana napięcia z niską przekładnią (np. z 220 na 110 V). Ich przewagą w stosunku do transformatorów jest również to, że mają lepszy stosunek mocy do rozmiaru i wagi. Stąd ich szerokie zastosowanie.

Autotransformatory wykorzystuje się do zmiany napięcia w sieciach elektroenergetycznych – w miejscach, gdzie potrzebna jest niewielka przekładnia, montaż zwykłych transformatorów byłby nieopłacalny. Sprawdzają się także jako autotransformatory laboratoryjne, np. w technikach i na uczelniach. Dzięki nim można przeprowadzać doświadczenia wymagające dostarczenia prądu o różnym napięciu. Zawdzięczają to przede wszystkim płynnej możliwości zmiany napięcia wtórnego. Gdzie jeszcze ma to zastosowanie?

Płynna regulacja napięcia w autotransformatorze wykorzystywana była również do ściemniania oświetlenia, ale było to możliwe przy zastosowaniu konwencjonalnych źródeł światła, czyli żarówek. Dziś jest to realizowane za pośrednictwem dimerów elektronicznych.

Autotransformatorem można sterować w zasadzie wszystkie odbiorniki liniowe, czyli te o najprostszej budowie i działaniu. Zaliczamy do nich m.in. wszelkiego rodzaju grzałki elektryczne. Zmniejszając lub zwiększając napięcie, możemy płynnie ustawiać temperaturę.

Autotransformatory mają także zastosowanie przy rozruchu dużych napędów indukcyjnych. Poprzez zmianę napięcia możemy dokonać łagodnego rozruchu dużych jednostek napędowych, choć dzisiaj do tego typu zadań stosuje się przede wszystkim przemienniki częstotliwości popularnie zwanymi falownikami.

Zalety i wady autotransformatorów

Czy autotransformator sprawdzi się jako element do zmiany napięcia w każdym obwodzie elektrycznym? Niestety nie, choć to urządzenie ma wiele zastosowań. Zanim zdecydujesz się na zakup, poznaj najważniejsze zalety i wady autotransformatora.

Zalety autotransformatorów to:

  • niewielki rozmiar i waga – dzięki niewielkiej liczbie materiałów użytych do ich produkcji;
  • łatwy transport – wynika to z punktu powyżej: mniejsze i lżejsze autotransformatory przewozi się wygodniej niż transformatory;
  • wysoka wydajność – w przypadku niektórych urządzeń sprawność sięga nawet 99%;
  • wysoka (jak na urządzenia tej wielkości) moc;
  • niska cena – wpływa na to prosta konstrukcja.

Jakie są wady autotransformatorów? To przede wszystkim:

  • brak separacji galwanicznej – powoduje, że oprócz energii przenoszone są również wszelkiego rodzaju zwarcia, co może okazać się niebezpieczne dla użytkowników i podpiętych do sieci urządzeń;
  • brak możliwości zastosowania w niektórych warunkach – przepisy nakazują wykorzystywanie w górnictwie czy medycynie urządzeń z separacją galwaniczną ze względów bezpieczeństwa.

Jakie rodzaje autotransformatorów znajdziesz na rynku?

Na TIM.pl znajdziesz autotransformatory różniące się od siebie sposobem działania i przeznaczeniem. Warto zwrócić na to uwagę przed zakupem. Pamiętaj, że tylko dobrze dobrany autotransformator pod kątem parametrów sieci i Twoich potrzeb będzie spełniał swoje zadanie. Jeśli masz wątpliwości z jego wyborem, skontaktuj się z naszymi doradcami! Skorzystaj ze wsparcia technicznego.

Oprócz autotransformatorów ze stałą przekładnią znajdziesz także takie z możliwością regulacji. Zmiana wartości przekładni może odbywać się na dwa sposoby:

  • Skokowo – wykorzystuje się w nich odczepy, czyli dodatkowe podłączenie elektryczne uzwojenia. Za ich pomocą można uzyskać kilka różnych wartości napięcia.
  • Płynnie – w tym przypadku regulacja napięcia odbywa się za pomocą pokrętła. Autotransformatory regulowane pozwalają zazwyczaj na zmianę napięcia o maksymalnie 130% lub (rzadziej) 110%.

Na rynku dostępne są także autotransformatory jednofazowe i trójfazowe, przeznaczone do obwodów o odpowiednich wartościach napięcia (230 V i 400 V).

Szukasz sposobu na dostarczenie do urządzeń w sieci prądu o odpowiednim napięciu? Autotransformator w wielu przypadkach sprawdzi się lepiej niż klasyczny transformator, ale pamiętaj, żeby za każdym razem dostosowywać rozwiązanie pod indywidualny przypadek. W tym artykule chcieliśmy przybliżyć rolę jaką pełnią autotransformatorem i nie jest to przewodnik, jak należy dobierać to urządzenie. To jedynie ogólny zarys szerokiego zagadnienia.