Isolatietransformatoren

Een transformator is een apparaat dat elektrisch vermogen van het ene circuit naar het andere circuit overbrengt zonder de frequentie te veranderen. Het bevat een primaire en secundaire wikkeling waarbij de primaire wikkeling is verbonden met het hoofdcircuit en de secundaire wikkeling met een vereist belastingscircuit. Een scheidingstransformator wordt gedefinieerd als de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator die van elkaar zijn gescheiden.

Isolatietransformatoren

De wikkeling van scheidingstransformator

Het ingangs- en uitgangsvermogen in een transformator zijn magnetisch gekoppeld, aangezien het ontwerp van de transformator is gemaakt met behulp van een diëlektrische isolatiebarrière. Een scheidingstransformator isoleert de belasting in een elektrisch systeem om te voorkomen dat de apparatuur pieken en harmonischen van het lichtnet krijgt, zoals weergegeven in de afbeelding. Zo'n transformator staat ook wel bekend als een isolatietransformator.

Een scheidingstransformator met een elektrostatische afscherming wordt gebruikt voor gevoelige apparatuur zoals computers en laboratoriuminstrumenten. De draaiverhouding bepaalt of de transformator wordt gebruikt: naar step-up of step-down of voor ongewijzigde spanningen. Deze transformator kan in verschillende toepassingen worden gebruikt, zoals draagbaar elektrisch gereedschap en elektrische tractie, enzovoort.

De classificatie van scheidingstransformatoren hangt af van de wikkelingsopstelling, constructie en het betrokken wisselstroomtype.

Classificatie op basis van opwindinrichting

Sommige transformatoren die kunnen produceren een uitgangsspanning die identiek is aan hun ingang staan bekend als 1: 1 scheidingstransformatoren.
Een step-up transformator produceert een uitgangsspanning die hoger is dan de ingangsspanning.
Een step-down transformator produceert een kleinere output ten opzichte van zijn input.

Step-up transformator

“wat is een differentiële versterker? ”

Step-Up Transformer : Dit type transformator heeft meer aantal windingen in de secundaire wikkeling en minder in de primaire wikkeling, zodat de spanning meer in de secundaire wikkeling is in vergelijking met de primaire wikkeling, zoals weergegeven in de afbeelding. Het aantal windingen in beide wikkelingen wordt bepaald door de vereiste van de toepassingsklasse. Step-up transformatoren worden gebruikt als krachttransmissielijnen.

Step-down transformator

Step-Down Transformer : Dit type transformator verlaagt de netspanning te laag, afhankelijk van de belastingbehoefte. In een step-down transformator bestaat de primaire wikkeling uit meer aantal windingen in vergelijking met de secundaire wikkeling.

De relatie tussen stromen, spanningen en windingen zijn in transformatieverhoudingsvergelijkingen die hieronder worden gegeven.

Spanningstransformatieverhouding = secundaire bochten / primaire bochten
Huidige transformatieverhouding = primaire bochten / secundaire bochten

Classificatie op basis van de aard van de stroomvoorziening

Een scheidingstransformator kan worden vervaardigd om te werken op een- en driefasige wisselstroomvoeding.

Eenfasige transformator : Deze is vervaardigd om te werken op een enkelfasige wisselstroomvoeding en wordt meestal gebruikt voor toepassingen met laag vermogen, zoals verlichting in woonhuizen, airconditioning en verwarming, enz. Eenfasige transformator kan opnieuw in serie of parallel worden aangesloten op basis van de vereisten van de lading.

Eenfasige transformator

Een enkelfasige transformator bestaat uit twee wikkelingen op een gemeenschappelijke ijzeren kern. Als een van de wikkelingen is aangesloten op een wisselspanning, wordt een alternatief magnetisch veld ingesteld op een ijzeren kern. Dit veld in combinatie met de secundaire wikkeling produceert daarin een EMF. Als gevolg hiervan stuurt deze EMF de stroom naar het belastingscircuit.

Driefasige transformator : Dit transformator is ontworpen en geconstrueerd voor specifieke spanningen in het bijzonder voor hogere spanningen. De driefasige transformator heeft drie soorten wikkelingen, aangezien zowel primaire als secundaire wikkelingen als drie fasen zijn opgenomen.

Driefasige transformator

Deze wikkelingen kunnen in Y-vorm (ster) of in deltavorm worden aangesloten. De combinatie van primaire en secundaire wikkelingen kan delta-delta, wye-delta, wye-wye en delta-wye zijn. Dit type configuratie hangt af van de toepassing - zoals, aan de distributiezijde, worden delta-to-star-verbindingstransformatoren gebruikt.

Automatische transformatoren

Een autotransformator bestaat uit slechts één wikkeling en een deel ervan fungeert als een secundaire wikkeling. Het is kleiner, lichter en goedkoper dan de transformator met dubbele wikkeling en heeft ook een lagere lekreactantie, een hoger rendement, een goede stroomkwaliteit en minder kopervereisten.

Hoewel het voordelig is ten opzichte van de conventionele, biedt het geen elektrische isolatie om van het lichtnet te laden en is het gevoeliger voor fouten. Dit soort transformator kan worden gebruikt om de spanning te verhogen of te verlagen door de wikkelingen in verschillende configuraties aan te sluiten.

Automatische transformatoren

Auto-transformatoren worden gebruikt in krachtoverbrenging, distributie, spoorwegen en audiotoepassingen. De windingsverhouding van een step-up transformator is minder dan ‘1’ en de windingsverhouding van een step-up transformator is altijd groter dan ‘1’.

Step-up autotransformator: Dit type autotransformator waarbij de bronspanning is aangesloten op de hoofdwikkeling en de belasting is verbonden over het deel van de hoofdwikkeling, wordt een step-up autotransformator genoemd.

Step-down autotransformator : Dit type autotransformator waarbij de bronspanning wordt toegepast op het deel van de hoofdwikkeling en de belasting is verbonden met de hele hoofdwikkeling, zoals weergegeven in de afbeelding.

Variabele automatische transformator

“op-amp differentiële versterker ”

Variabele automatische transformator

Een variabele autotransformator is ook bekend als variac, waarbij de secundaire verbinding via een glijdende borstel de spanning binnen een bepaald bereik laat variëren. Dit type transformator is een wisselspanningsregeling die een variabele wisselspanning levert aan de verschillende circuits. Variac-transformatoren kunnen de uitgangsspanning verhogen, die hoger is dan en tweemaal zo hoog als de ingangsspanning.

Deze autotransformator is uitgerust met veel kranen en automatische schakelaars waarmee hij als automatische spanningsregelaars kan werken. De belangrijkste kenmerken van de variabele autotransformator zijn hoge efficiëntie, lage temperatuurstijging en kortstondige overbelastbaarheid.

Na het doornemen van bovenstaande informatie kan men beide transformatoren gemakkelijk met elkaar vergelijken. Hieronder volgen enkele van de verschillen die naar voren komen na vergelijking.

Isolatietransformator versus automatische transformator

Scheidingstransformator versus automatische transformator

1. Bij een scheidingstransformator is de ingang geïsoleerd van de uitgang, terwijl er bij een autotransformator geen elektrische isolatie is tussen de ingang en de uitgang.

2. Een scheidingstransformator bestaat uit zowel primaire als secundaire wikkelingen die op een ijzeren kern zijn gewikkeld, terwijl een autotransformator bestaat uit één spoel die zowel als primaire als secundaire wikkelingen fungeert.

3. Vanwege meer wikkelingen hebben scheidingstransformatoren meer koper nodig, dus het gewicht is aanzienlijk hoog, terwijl autotransformatoren minder wikkelingen en een kleine kern nodig hebben, dus deze zijn lichter in gewicht en goedkoper voor dezelfde classificatie van scheidingstransformatoren.

4. Als er een piek optreedt in de primaire wikkeling van de scheidingstransformator, blijft deze laden, maar de autotransformator houdt de uitgangen op een bepaald niveau, ongeacht de ingangsfluctuaties.

5. Laagspanningsregeling treedt op in isolatietransformatoren vanwege grote spanning schommelingen, terwijl hoogspanningsregeling plaatsvindt in een autotransformator vanwege kleinere spanningsschommelingen.

Dit gaat allemaal over de transformatoren. We hopen dat u na het grondig lezen van dit artikel enkele waardevolle inzichten en concepten heeft opgedaan. Verder moedigen we u aan om uw kennis over dit specifieke onderwerp of elektrische en elektronische projecten want dat zou voor ons een waardevoorstel worden. Voor meer details, suggesties en opmerkingen kunt u echter reageren in het commentaargedeelte hieronder.

Fotocredits