Autotransformator to specjalna odmiana transformatora, która znajduje zastosowanie w systemach elektroenergetycznych, sieciach o różnych poziomach napięć czy też w laboratoriach. Wiele osób nie wie jednak, czym różni się on od tradycyjnego transformatora. Sprawdźmy więc, jak wygląda budowa autotransformatora oraz jakie ma on mocne i słabe strony.
Czym jest autotransformator?
Zacznijmy od najważniejszego, a więc wyjaśnienia, czym jest autotransformator i jaka jest jego budowa. Mówiąc najprościej, autotransformator to urządzenie, które wyposażone jest tylko w jedno uzwojenie pełniące rolę zarówno uzwojenia pierwotnego, jak i wtórnego.
Ten rodzaj transformatorów wykorzystywany jest przede wszystkim w sytuacjach, w których istnieje potrzeba transformacji napięcia z niewielką przekładnią np. 230 V/115 V. Co ważne, autotransformator nie zapewnia separacji galwanicznej i posiada on połączenie elektryczne pomiędzy obwodami wejścia i wyjścia.
Rodzaje autotransformatorów
Istnieją różne rodzaje autotransformatorów, posiadających możliwość różnorakiej regulacji napięcia. Wśród nich wymienić należy transformatory ze stałą przekładnią, które nie pozwalają na zmianę stosunku napięcia wejściowego do wyjściowego.
Dostępne są również autotransformatory wieloodczepowe, które pozwalają na skokową zmianę napięcia. W ich przypadku wykorzystuje się odczepy wykonane na uzwojeniu – pozwala to na osiągnięcie kilku różnych wartości napięcia.
Kolejnym rodzajem są autotransformatory regulacyjne. Posiadają one uzwojenie na toroidalnym rdzeniu. Najczęściej wykorzystywane są w laboratoriach, choć nie tylko. Autotransformator regulowany pozwala na płynną regulację napięcia za pomocą specjalnego pokrętła.
Za ruchem pokrętła idzie zmiana położenia szczotki węglowej, a tym samym również zmniejszenie lub zwiększenie napięcia wyjściowego. Najczęściej w przypadku tego rodzaju transformatorów mamy do czynienia z możliwością regulacji od 0 proc. do 130 proc. napięcia zasilania.
Zalety i wady autotransformatorów
Autotransformatory są urządzeniami, które posiadają sporo zalet. Przede wszystkim warto wspomnieć o oszczędności materiałów, które są niezbędne do ich produkcji. Niewielka ilość stali oraz zmniejszone uzwojenie miedziane wpływa na fakt, że autotransformatory są lżejsze, ich konstrukcja jest prosta, nie zabierają również dużo miejsca.
Dzięki temu zarówno ich transport, jak i montaż są znacznie łatwiejsze niż w przypadku zwykłych transformatorów. Kolejną mocną stroną tych urządzeń jest fakt, że są bardzo wydajne. Warto zaznaczyć, że ich maksymalna sprawność może sięgać nawet 99 procent. Mamy więc do czynienia z bardzo niskimi stratami energii, co jest kolejną zaletą autotransformatorów.
Nie bez znaczenia jest też ich cena - prosta konstrukcja oraz mniejsza ilość materiałów sprawiają, że jest ona niższa niż w przypadku transformatorów. Wyższość nad nimi autotransformatory wykazują również w kwestii wyższej sprawności w warunkach niskich przekładni. Mają ponadto wyższy współczynnik stosunku mocy do wielkości urządzenia. Wymieniając zalety autotransformatorów, nie sposób nie wspomnieć również o ich nieco słabszych stronach.
Jest to bowiem niezbędne dla bezpieczeństwa użytkowników. Musimy więc zdawać sobie sprawę, że w przypadku autotransformatorów problematyczna może być kwestia zakłóceń oraz przepięć. Niestety, galwaniczne połączenie obwodów pierwotnego i wtórnego sprawia, że są one bezpośrednio przenoszone. Kolejną wadą autotransformatorów jest fakt, że przenoszą one wszystkie zwarcia, co może stanowić niebezpieczeństwo dla osób z nich korzystających oraz powodować uszkodzenie urządzeń podpiętych do sieci z autotransformatorem.
Aby uniknąć tego typu problemów, w układach z autotransformatorem powinno się zastosować specjalne obwody zabezpieczeń.
Zastosowanie autotransformatorów
Wspomniane wady autotransformatorów sprawiają, że nie znajdują one zastosowania w każdym przypadku. Obecnie najczęściej wykorzystywane są w laboratoriach, sieciach o różnych poziomach napięć, służą także do zasilania urządzeń o napięciu nominalnym mniejszym (lub niewiele wyższym) od napięcia sieci.
Wykorzystywane są do regulacji mocy oświetlenia, mocy urządzeń grzewczych czy prędkości pracy silników elektrycznych. Istnieją jednak przepisy bezpieczeństwa, które nie pozwalają na wykorzystywanie ich w przypadku urządzeń górniczych czy medycznych. Słowem, nie mogą być stosowane tam, gdzie wymagana jest separacja galwaniczna obwodu wyjściowego.
Podsumowując, autotransformatory w wielu przypadkach okazują się być doskonałym rozwiązaniem ze względu na swoje zalety, takie jak prosta i zwarta konstrukcja. Musimy mieć jednak świadomość, że nie sprawdzą się w przypadku każdego układu elektrycznego.
Jeśli zależy nam na ich wykorzystaniu, warto postawić na sprzęt najwyższej jakości, tworzony przez polskich producentów. Jednym z nich jest sklep.toroidy.pl. W ofercie tego sklepu znajdziemy autotransformatory różnych rodzajów, które dostępne są w atrakcyjnej, przystępnej cenie.
Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
