Transformatoren und Spartransformatoren - was ist der Unterschied und die Eigenschaft

Verschiedene elektrische Geräte und moderne elektrische Netze als Ganzes verwenden für ihre Arbeit hauptsächlich Wechselstrom. Wechselstrom speist Motoren, Induktionsöfen, Werkzeugmaschinen, Computer, Heizungen, elektrische Heizungen, Beleuchtungsgeräte, Haushaltsgeräte.

Es ist unmöglich, die Bedeutung von Wechselstrom für die moderne Welt zu überschätzen. Hochspannung wird jedoch verwendet, um elektrische Energie über große Entfernungen zu übertragen. Und die Technik erfordert eine niedrige Spannung für die Stromversorgung - 110, 220 oder 380 Volt.

Daher muss nach dem Senden in eine Entfernung die Spannung reduziert werden. Das Absenken erfolgt schrittweise mit Transformatoren und Spartransformatoren.

Im Allgemeinen sind Transformatoren auf und ab. Aufwärtstransformatoren werden in Kraftwerken installiert, wo sie die vom Generator empfangene Wechselspannung auf Hunderttausende und sogar eine Million Volt erhöhen, die für die Übertragung über große Entfernungen mit minimalem Energieverlust geeignet sind. Und dann wird diese Hochspannung mit Hilfe von Transformatoren wieder reduziert.

Ein herkömmlicher Strom- oder Netzwerktransformator ist eine elektromagnetische Einheit, deren Zweck darin besteht, den effektiven Wert der Wechselspannung zu ändern, die seiner Primärwicklung zugeführt wird. Der kanonische Transformator hat mehrere Wicklungen, jedoch mindestens zwei - Primär- und Sekundärwicklungen.

Die Windungen aller Transformatorwicklungen umgeben einen gemeinsamen Magnetkern - Kern. An die Primärwicklung, deren Wert geändert werden muss, wird eine Spannung angelegt. Ein Verbraucher oder ein Netzwerk mit Steckdosen, über die zahlreiche Verbraucher mit Strom versorgt werden, wird an die Sekundärwicklung (Sekundärwicklung) angeschlossen.

Weitere Informationen zum Gerätetransformator finden Sie hier:Wie ist der Transformator angeordnet und funktioniert, welche Eigenschaften werden während des Betriebs berücksichtigt?

Der Betrieb des Transformators basiert auf dem Gesetz der elektromagnetischen Faradayschen Induktion. Wenn ein Wechselstrom durch die Windungen der Primärwicklung fließt, wirkt ein elektromagnetisches Wechselfeld eines gegebenen Stroms in dem Raum innerhalb der (hauptsächlich) Wicklung.

Dieses magnetische Wechselfeld kann eine EMF-Induktion in der Sekundärwicklung induzieren, die den Wirkungsraum des Magnetflusses der Primärwicklung abdeckt. Bei einem herkömmlichen Transformator sind die Primärwicklungen galvanisch von der Primärwicklung isoliert.

In einem Spartransformator wird ein Teil der Windungen der Primärwicklung als Sekundärwicklung verwendet. Es ist ratsam, Spartransformatoren zu verwenden, wenn die Spannung nur geringfügig reduziert werden muss, nicht zeitweise wie bei herkömmlichen Transformatoren, sondern beispielsweise 0,7-mal.

Der Hauptunterschied zwischen einem Transformator und einem Spartransformator besteht somit darin, dass bei einem herkömmlichen Transformator die Wicklungen elektrisch voneinander isoliert sind und die Spartransformatorwicklungen gemeinsame Windungen haben und daher immer galvanisch verbunden sind. Bei einem Transformator hat jede Wicklung mindestens zwei eigene Klemmen, bei einem Spartransformator ist immer eine Klemme der Primär- und Sekundärwicklung gemeinsam.

Spartransformatoren werden häufig in Netzen mit Spannungen von mehr als 100 kV verwendet, da bei schrittweiser Spannungsreduzierung das Fehlen einer galvanischen Isolation in der Spartransformatorstufe nicht kritisch ist, wenn klar ist, dass die Wicklungen des endgültigen Transformators galvanisch getrennt sind.

Aus wirtschaftlicher Sicht sind Spartransformatoren jedoch viel rentabler als gewöhnliche. Sie haben weniger Wicklungsverluste aufgrund von weniger Kupfer in den Drähten als herkömmliche Transformatoren mit ähnlicher Leistung.

Die Größe des Spartransformators bei gleicher Leistung ist kleiner - weniger Material- und Kernkosten. Spartransformatoren haben einen höheren Wirkungsgrad, da nur ein Teil des Magnetflusses einer Umwandlung unterzogen wird. Im Allgemeinen sind die Kosten für einen Spartransformator niedriger.

Zu den Nachteilen des Spartransformators gehört im Gegensatz zum üblichen das Fehlen einer galvanischen Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreis. Wenn die Isolierung aus irgendeinem Grund unterbrochen ist, steht die Niederspannungswicklung unter Hochspannung. Daher werden Spartransformatoren im Alltag normalerweise nicht verwendet, um den Durchschnittsmenschen nicht der Gefahr eines Stromschlags auszusetzen.

Bei Spannungen bis zu 1000 Volt werden Spartransformatoren zur Spannungsregelung in Form von Laborgeräten - Labor-Autotransformatoren (LATRs) und als Teil elektromechanischer Spannungsstabilisatoren (siehe -) eingesetzt. 220V Netzspannungsstabilisatoren - Vergleich verschiedener Typen, Vor- und Nachteile)