Trasformatori di isolamento

Un trasformatore è un dispositivo che trasferisce l'energia elettrica da un circuito a un altro circuito senza cambiare frequenza. Contiene avvolgimento primario e secondario in cui l'avvolgimento primario è collegato al circuito principale e l'avvolgimento secondario a un circuito di carico richiesto. Un trasformatore di isolamento è definito come gli avvolgimenti primario e secondario del trasformatore separati l'uno dall'altro.

Trasformatori di isolamento

L'avvolgimento del trasformatore di isolamento

Le potenze di ingresso e di uscita in un trasformatore sono accoppiate magneticamente poiché il design del trasformatore è realizzato utilizzando una barriera di isolamento dielettrico. Un trasformatore di isolamento isola il carico in un sistema elettrico per evitare che l'apparecchiatura riceva picchi e armoniche dalla rete come mostrato nella figura. Un tale trasformatore è anche noto come trasformatore isolante.

Un trasformatore di isolamento con uno schermo elettrostatico viene utilizzato per apparecchiature sensibili come computer e strumenti di laboratorio. Il rapporto di rotazione determina se il trasformatore viene utilizzato: per aumentare o diminuire o per tensioni invariate. Questo trasformatore può essere utilizzato in diverse applicazioni come utensili elettrici portatili e trazione elettrica e così via.

La classificazione dei trasformatori di isolamento dipende dalla disposizione dell'avvolgimento, dalla costruzione e dal tipo di corrente alternata coinvolto.

Classificazione basata sulla disposizione degli avvolgimenti

Alcuni trasformatori in grado di produrre una tensione di uscita identica al loro ingresso sono noti come trasformatori di isolamento 1: 1.
Un trasformatore elevatore produce una tensione di uscita maggiore della sua tensione di ingresso.
Un trasformatore step-down produce un'uscita più piccola rispetto al suo ingresso.

Trasformatore step-up

“i dispositivi di protezione elettrica sono progettati per automaticamente ”

Trasformatore Step-Up : Questo tipo di trasformatore ha più numero di spire nell'avvolgimento secondario e meno nel primario in modo che la tensione sia maggiore nel secondario rispetto al primario come mostrato in figura. Il numero di spire in entrambi gli avvolgimenti è deciso dal requisito di classificazione dell'applicazione. I trasformatori step-up vengono utilizzati come booster per le linee di trasmissione di potenza.

Trasformatore step-down

Trasformatore step-down : Questo tipo di trasformatore riduce i valori di tensione di rete troppo bassi a seconda della richiesta di carico. In un trasformatore step-down, l'avvolgimento primario è costituito da un numero di spire maggiore rispetto all'avvolgimento secondario.

La relazione tra correnti, tensioni e spire è nelle equazioni dei rapporti di trasformazione fornite di seguito.

Rapporto di trasformazione della tensione = Giri secondari / Giri primari
Rapporto di trasformazione corrente = Turni primari / Turni secondari

Classificazione basata sulla natura dell'alimentazione

È possibile realizzare un trasformatore di isolamento per funzionare con alimentazioni CA monofase e trifase.

Trasformatore monofase : Questo è prodotto per funzionare con un'alimentazione CA monofase ed è utilizzato principalmente per applicazioni a bassa potenza come illuminazione residenziale, aria condizionata e riscaldamento, ecc. Il trasformatore monofase può essere ricollegato in serie o in parallelo in base ai requisiti di il carico.

Trasformatore monofase

Un trasformatore monofase è costituito da due avvolgimenti su un nucleo di ferro comune. Se uno degli avvolgimenti è collegato a una tensione CA, un campo magnetico alternativo viene impostato su un nucleo di ferro. Questo campo accoppiato con l'avvolgimento secondario produce un EMF in esso. Di conseguenza, questo EMF spinge la corrente a passare al circuito di carico.

Trasformatore trifase : Questo trasformatore è progettato e costruito per tensioni specifiche in particolare per tensioni più elevate. Il trasformatore trifase ha tre tipi di avvolgimenti poiché sia l'avvolgimento primario che quello secondario sono inclusi come tre fasi.

Trasformatore trifase

Questi avvolgimenti possono essere collegati in forma stella (stella) o triangolo. La combinazione di avvolgimenti primari e secondari può essere delta-delta, stella-triangolo, stella-stella e delta-stella. Questo tipo di configurazione dipende dall'applicazione - come, nel lato distribuzione, vengono utilizzati trasformatori di collegamento da triangolo a stella.

Trasformatori automatici

Un autotrasformatore è costituito da un solo avvolgimento e parte di esso funge da avvolgimento secondario. È più piccolo, più leggero e più economico del trasformatore a doppio avvolgimento e possiede anche una minore reattanza di dispersione, una maggiore efficienza, una buona qualità della potenza e meno requisiti di rame.

Sebbene sia vantaggioso rispetto a quello convenzionale, tuttavia non fornisce alcun isolamento elettrico al carico dalla rete ed è più soggetto a guasti. Questo tipo di trasformatore può essere utilizzato per aumentare o diminuire la tensione collegando gli avvolgimenti in varie configurazioni.

Trasformatori automatici

Gli autotrasformatori sono utilizzati nella trasmissione di potenza, distribuzione, ferrovie e applicazioni audio. Il rapporto di rotazione di un trasformatore step-down è inferiore a '1' e il rapporto di rotazione di un trasformatore step-up è sempre maggiore di '1'.

Autotrasformatore step-up: Questo tipo di autotrasformatore in cui la tensione della sorgente è collegata all'avvolgimento principale e il carico è collegato attraverso la parte dell'avvolgimento principale è chiamato autotrasformatore step-up.

Autotrasformatore step-down : Questo tipo di autotrasformatore in cui la tensione di source è applicata alla parte dell'avvolgimento principale, e il carico è collegato a tutto l'avvolgimento principale, come mostrato in figura.

Trasformatore automatico variabile

“come funziona una sbarra? ”

Trasformatore automatico variabile

Un autotrasformatore variabile è anche noto come variac in cui il collegamento secondario tramite una spazzola scorrevole consente alla tensione di variare in un dato intervallo. Questo tipo di trasformatore è un controllo di tensione AC che fornisce una tensione AC variabile ai vari circuiti. I trasformatori Variac possono aumentare la tensione di uscita, che è in eccesso e due volte quella della tensione di ingresso.

Questo autotrasformatore è dotato di numerose prese e di interruttori automatici che gli consentono di agire come regolatori automatici di tensione. Le caratteristiche principali dell'autotrasformatore variabile sono alta efficienza, basso aumento della temperatura e capacità di sovraccarico di breve durata.

Dopo aver esaminato le informazioni di cui sopra, è possibile confrontare facilmente entrambi questi trasformatori. Le seguenti sono alcune delle differenze che emergono dopo averle confrontate.

Trasformatore di isolamento Vs Trasformatore automatico

1. In un trasformatore di isolamento, l'ingresso è isolato dall'uscita, mentre in un autotrasformatore non c'è isolamento elettrico tra ingresso e uscita.

2. Un trasformatore di isolamento è costituito da avvolgimenti primari e secondari avvolti su un nucleo di ferro, mentre un autotrasformatore è costituito da una bobina che funge sia da avvolgimento primario che secondario.

3. A causa del maggior numero di avvolgimenti, i trasformatori di isolamento richiedono più rame, quindi il peso è notevolmente elevato, mentre gli autotrasformatori richiedono meno avvolgimenti e un nucleo piccolo, quindi sono più leggeri e meno costosi per la stessa potenza dei trasformatori di isolamento.

4. Se si verifica una sovratensione nell'avvolgimento primario del trasformatore di isolamento, esso sostiene il carico ma l'autotrasformatore mantiene le uscite a un livello specificato, indipendentemente dalle fluttuazioni di ingresso.

5. La regolazione a bassa tensione si verifica nei trasformatori di isolamento a causa di grande tensione oscillazioni, mentre la regolazione dell'alta tensione avviene in un autotrasformatore a causa di oscillazioni di tensione minori.

Questo è tutto sui trasformatori. Ci auguriamo che tu possa aver acquisito alcune preziose intuizioni e concetti da questo articolo, dopo averlo letto attentamente. Inoltre, ti incoraggiamo a condividere le tue conoscenze su questo particolare argomento o progetti elettrici ed elettronici poiché ciò diventerebbe una proposta di valore per noi. Tuttavia, per ulteriori dettagli, suggerimenti e commenti, puoi commentare nella sezione commenti qui sotto.

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