Quelle est la différence entre un transformateur et un autotransformateur

Pour convertir la tension en génie électrique, des transformateurs ou des autotransformateurs sont utilisés. En raison de la similitude des noms de ces deux appareils, ils sont souvent confondus ou assimilés à la même chose. Cependant, ce n'est pas le cas, bien que le principe de fonctionnement soit similaire, mais la conception et leur portée sont fondamentalement différentes. Par conséquent, examinons les différences entre un transformateur et un autotransformateur afin de comprendre quelle est la différence.

Définitions

Un transformateur est un appareil électromagnétique qui transmet de l'énergie à travers un champ magnétique. Il se compose de deux enroulements ou plus (parfois appelés bobines) sur un noyau en acier, en fer ou en ferrite, selon le nombre de phases, les tensions d'entrée et de sortie. Sa principale caractéristique est que le circuit primaire et le secondaire ne sont pas connectés électriquement, c'est-à-dire que les enroulements n'ont pas de contacts électriques. C'est ce qu'on appelle l'isolement galvanique. Et une telle connexion des bobines est appelée inductive.

Ci-dessous, vous voyez la désignation graphique conditionnelle du transformateur à deux et trois enroulements dans le schéma électrique:

Circuit transformateur

Ils augmentent, diminuent et se divisent (la tension d'entrée est égale à la tension de sortie). En même temps, si vous alimentez l'enroulement secondaire du transformateur abaisseur - vous obtiendrez une tension accrue sur les enroulements primaires, la même règle fonctionne également pour la suralimentation.

Un autotransformateur est l'une des options pour un transformateur avec un enroulement enroulé autour du noyau dans un principe similaire au cas précédent. En elle, contrairement à la transe ordinaire, les circuits primaire et secondaire sont connectés électriquement. Il ne fournit donc pas d'isolation galvanique. Désignation graphique conventionnelle de l'autotransformateur que vous voyez ci-dessous:

Circuit autotransformateur

Les autotransformateurs sont livrés avec une tension de sortie fixe et sont réglables. Ces derniers sont connus de beaucoup sous le nom de LATR (laboratoire autotransformateur). Ils peuvent également être à la fois en baisse et en augmentation. Dans un LATR réglable, le circuit secondaire est connecté à un contact coulissant le long de la bobine.

LATR

Important! En raison du manque d'isolation galvanique, les autotransformateurs, par définition, ne peuvent pas être isolants contrairement à ceux ordinaires!

Une autre différence est le nombre d'enroulements d'autotransformateur - généralement il est égal au nombre de phases. Par conséquent, des dispositifs à enroulement unique sont utilisés pour alimenter des dispositifs monophasés et des produits à trois enroulements pour des dispositifs triphasés.

Principe de fonctionnement

Brièvement et en termes simples, nous examinerons comment fonctionne chaque option d'exécution.

Un transformateur a au moins deux enroulements - primaire et secondaire (ou plusieurs). Si le primaire est connecté au réseau (ou à une autre source de courant alternatif) - le courant dans l'enroulement primaire crée un flux magnétique à travers le noyau, qui pénètre dans les spires secondaires, induit une FEM en eux. Le principe de fonctionnement repose sur les phénomènes d'induction électromagnétique, notamment Loi de Faraday. Lorsque le courant circule dans l'enroulement secondaire (vers la charge), le courant dans l'enroulement primaire change également en raison d'une induction mutuelle. La différence de tension entre les enroulements primaire et secondaire est déterminée par le rapport de leurs spires (rapport de transformation).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2 - le nombre de tours sur le primaire et le secondaire.

En parlant d'autotransformateur, il a un enroulement, s'il y a plusieurs phases, le même nombre d'enroulements. Lorsqu'un courant alternatif le traverse, le flux magnétique qui s'y produit induit une EMF dans le même enroulement. Sa valeur est directement proportionnelle au nombre de tours. La charge (circuit secondaire) est connectée au robinet à partir des spires. Sur un autotransformateur élévateur, l'alimentation n'est pas fournie aux extrémités de l'enroulement, mais à l'une des extrémités et au robinet des spires, contrairement au transformateur. Ce qui était représenté dans le diagramme ci-dessus.

Les principales différences

Pour vous permettre de comprendre plus facilement quelle est la différence entre un transformateur conventionnel et un autotransformateur, nous avons regroupé leurs principales différences dans un tableau:

Transformateur Transformateur automatique
Efficacité L'efficacité de l'autotransformateur est supérieure à celle d'un autotransformateur, en particulier avec une légère différence de tension d'entrée et de sortie.
Nombre d'enroulements Minimum 2 et plus selon le nombre de phases 1 ou plus, égal au nombre de phases
Isolation galvanique Il y a Non
Danger de choc électrique lors de l'alimentation des appareils électroménagers Avec une tension de sortie inférieure à 36 volts - petite Élevé
Sécurité des appareils électriques Élevé Faible, avec une rupture de la bobine sur les spires après le robinet à la charge, il obtiendra toute la tension d'alimentation
Coût Grande consommation de cuivre et d'acier pour les grands noyaux, en particulier pour les transformateurs triphasés Faible, du fait que pour chaque phase il n'y a qu'un seul bobinage, la consommation de cuivre et d'acier est plus faible

Champ d'application

Les transformateurs sont utilisés partout - depuis les centrales électriques et les sous-stations conçues pour des dizaines et des centaines de milliers de volts, jusqu'à l'alimentation de petits appareils électroménagers. Bien que des alimentations électriques aient été utilisées récemment, leur générateur et transformateur sur noyau de ferrite sont également leur base.

Stabilisateur démonté

Les autotransformateurs sont utilisés dans les stabilisateurs de tension domestiques. Les LATR sont souvent utilisés dans les laboratoires pour tester ou réparer les appareils électroniques. Néanmoins, ils ont trouvé leur application dans les réseaux à haute tension, ainsi que pour l'électrification des chemins de fer.

Schéma d'électrification ferroviaire

Par exemple, sur le chemin de fer, ces produits sont utilisés dans des réseaux 2x25 (deux de 25 kilovolts chacun). Comme dans le diagramme ci-dessus, une ligne de 50 kV est posée dans des zones peu peuplées et 25 kV d'un autotransformateur abaisseur est fourni au train électrique via un fil de contact. Ainsi, le nombre de postes de traction et les pertes de ligne sont réduits.

Vous savez maintenant quelle est la différence fondamentale entre un transformateur et un autotransformateur. Pour consolider le matériel, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet:

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