Transformator zmienny, znany również jako wariat lub autotransformator, to rodzaj transformatora, który umożliwia ciągłą regulację napięcia wyjściowego w określonym zakresie. Składa się z pojedynczej nawiniętej cewki na rdzeniu toroidalnym lub cylindrycznym, z ruchomą szczotką lub wycieraczką, która styka się z cewką w różnych punktach na jej długości.
Regulując położenie szczotki, napięcie wyjściowe można płynnie zmieniać od zera do maksymalnego napięcia znamionowego.
Termin „transformator zmienny” odnosi się do zdolności transformatora do ciągłej zmiany napięcia wyjściowego, zapewniając precyzyjną kontrolę poziomów napięcia w obwodach elektrycznych.
Transformatory zmienne są powszechnie stosowane w zastosowaniach, w których wymagane jest regulowane napięcie, takich jak testowanie napięcia, regulacja mocy, kontrola prędkości silnika i eksperymenty laboratoryjne.
Chociaż transformatory zmienne i transformatory samochodowe umożliwiają regulację napięcia, istnieją różnice w ich budowie i działaniu. Transformator zmienny zazwyczaj składa się z pojedynczego uzwojenia z ruchomą szczotką lub wycieraczką, która styka się z różnymi punktami wzdłuż uzwojenia, umożliwiając regulację napięcia prądu stałego.
Natomiast automatyczny transformator ma pojedyncze uzwojenie z wieloma odczepami lub połączeniami na całej długości, co umożliwia dyskretną regulację napięcia w określonych odstępach czasu.
Ponadto transformatory samochodowe mają zazwyczaj wyższą wydajność i niższy koszt w porównaniu do transformatorów zmiennych, ale mogą nie zapewniać tego samego poziomu kontroli napięcia stałego.
Istnieją cztery główne typy transformatorów powszechnie stosowanych w zastosowaniach elektrycznych i elektronicznych:
- Transformatory mocy: Transformatory te są przeznaczone do przesyłania energii elektrycznej z jednego obwodu do drugiego przy tej samej częstotliwości, powszechnie stosowanej w dystrybucji energii, transmisji i sprzęcie elektrycznym.
- Transformatory dystrybucyjne: Transformatory te służą do rezygnacji z zasilania wysokiego napięcia z linii przesyłowych na poziomy niskiego napięcia odpowiednie do dystrybucji do domów, firm i obiektów przemysłowych.
- Transformatory instrumentalne: Transformatory te służą do pomiaru poziomów napięcia i prądu w systemach elektrycznych, dostarczając skalowane sygnały do celów monitorowania, ochrony i sterowania.
- Transformatory izolacyjne: Transformatory te służą do elektrycznego izolowania obwodów lub sprzętu od źródła zasilania, zapewniając bezpieczeństwo i ochronę przed awariami elektrycznymi i pętlami uziemienia.
Konstrukcja transformatora zmiennego zwykle obejmuje rdzeń toroidalny lub cylindryczny z walcowanej stali lub ferrytu, z pojedynczym uzwojeniem owiniętym wokół rdzenia.
Ruchoma szczotka lub wycieraczka połączona jest z pokrętłem lub uchwytem umożliwiającym ręczną regulację napięcia wyjściowego. Uzwojenie może być nawinięte równomiernie lub zwężane, aby zapewnić płynniejszą kontrolę napięcia w całym zakresie regulacji. Transformatory zmienne mogą również zawierać dodatkowe funkcje, takie jak ochrona termiczna, ochrona przed przeciążeniem i regulacja napięcia, aby zapewnić bezpieczną i niezawodną pracę.