Diagrama de funcionamiento del autotransformador, ventajas, desventajas

autotransformador es Transformador en el que parte del devanado es común tanto al circuito del devanado primario como al devanado secundario. En los transformadores normales de dos devanados, el devanado primario y secundario están aislados eléctricamente, pero en el caso de un autotransformador, los dos devanados están conectados tanto eléctrica como magnéticamente. Autotransformador también llamado como variable o variables autotransformador. autotransformador obras como regulador de voltaje. Con la ayuda del autotransformador, podemos obtener un voltaje variable en la salida.

(a) Autotransformador reductor

El diagrama anterior (a) muestra el diagrama de conexión del autotransformador reductor y la figura (b) muestra el diagrama de conexión de intensificar el autotransformador.

(b) autotransformador elevador

En ambos casos, subir y bajar, el devanado «ab» está teniendo norte1 vueltas es el circuito de devanado primario y el devanado «bc» que tiene norte2 vueltas es el devanado secundario del autotransformador.

Tenga en cuenta que los devanados primario y secundario de los autotransformadores están conectados tanto eléctrica como magnéticamente.

Por lo tanto, la energía del primario se transfiere al devanado secundario de forma conductiva, así como la acción del transformador por inducción mutua.

El diagrama anterior muestra las conexiones del autotransformador reductor y elevador cargado. En ambos casos, I1 es la corriente de entrada y I2 es la corriente de salida, independientemente del autotransformador Step Up/Stepdown, la corriente en la sección del devanado que es común tanto al primario como al secundario es la diferencia entre estas dos corrientes I1 otro I2. La dirección de la corriente a través de la parte común del devanado depende de la conexión del autotransformador. porque el tipo de conexión decide si la corriente de entrada I1 o corriente de salida I2 es más grande

Para un tipo reductor I2 > I1 entonces I2– I1 la corriente fluye a través de la parte común del devanado. Para autotransformador elevador I2 < I1 por eso I1– I2 la corriente fluye en la parte común del devanado.

Teoría de los autotransformadores

Diagrama de transformador de coche

El diagrama muestra un autotransformador reductor ideal con carga, por lo que tiene devanados primarios 1-3 norte1 vueltas y devanados secundarios 2-3 que tienen norte2 vueltas La corriente de entrada es I1 mientras que la corriente de salida se muestra con I2en el diagrama, la parte del devanado primario 1-2 tiene norte1–norte2 gira y el voltaje a través de la parte del devanado primario es V1–V2la corriente a través de la parte común del devanado es I2- I1 El diagrama 2 muestra un circuito equivalente del autotransformador.

Del circuito equivalente,

V1I1 = V2I2 (Potencia aparente de entrada = Potencia aparente de salida)

producción

Los devanados primario y secundario de los autotransformadores están conectados tanto magnética como eléctricamente, la transferencia de energía del circuito primario al secundario se realiza en forma de inducción y conducción.

Potencia aparente de salida =V2I2

Transferencia de potencia aparente por inducción =V2(I2 – I1) =V2(I2 – kI2)
=V2I2(1– k)=V1I1(1– k)
Transferencia de potencia inductivamente = Entrada x (1- k)

Transferencia de potencia Conductivamente=I/p- I/p(1- k)
=I/p [ 1- (1-k)]
=I/píxel

Ahorro de cobre en autotransformador

Para la misma salida y transformación de voltaje, un autotransformador requiere menos cobre que el transformador ordinario en el primer diagrama se muestra el transformador de ordenadas y el segundo diagrama muestra un transformador que tiene la misma relación de transformación de salida y voltaje k

La longitud de cobre requerida en el devanado del autotransformador es directamente proporcional a las vueltas, y el área de la sección transversal del cable del devanado es proporcional a la corriente nominal del autotransformador, por lo tanto, el cobre requerido para el devanado es proporcional a la corriente X doblar.

Peso del cobre en el devanado del autotransformador ∝ Corriente x Giro

Transformador de bobinado

Peso de cobre requerido ∝ I1norte1 +I2 norte2

autotransformador

Peso de cobre requerido en la sección 1-2 ∝ I1 (norte1 – norte2)
Peso de cobre requerido en la sección 2 -3 ∝ norte2 (I2 – I1)

por lo tanto,
Peso total de Cu requerido ∝ I1 (norte1 – norte2) +norte2(I2 – I1)

Peso de Cu en autotransformador (Wa) = (1 – K) x Peso. en transformador ordinario (Wo)
Wa = (1 – K) x semana

Ahorro en Cobre = Wo – Wa = Wa – (1 – K)Wo = K Wo
o
Ahorro en cobre = K ´ Wt. de Cu en transformadores ordinarios

Así, si K = 0,1, el ahorro de Cu es solo del 10 %, pero si K = 0,9, el ahorro de Cu es del 90 %. Por lo tanto, cuanto más cercano a 1 sea el valor de K del autotransformador, mayor será el ahorro de Cobre.

Ventajas de los autotransformadores

Ventaja

(1) Un autotransformador requiere menos cobre que un transformador ordinario de capacidad similar.

(2) Tiene una mejor regulación de voltaje y opera con una eficiencia más alta que un transformador de 2 devanados de la misma clasificación.

(3) Tiene un tamaño más pequeño que un transformador ordinario de la misma capacidad.

(4) Un autotransformador requiere una corriente de excitación más pequeña que un transformador de 2 devanados de la misma capacidad.

Cabe señalar que estas ventajas del autotransformador disminuyen a medida que aumenta la relación de transformación. Por lo tanto, un autotransformador tiene marcadas ventajas solo para valores relativamente bajos de relación de transformación.

Desventajas de los autotransformadores

Algunas desventajas de los autotransformadores se dan a continuación.

(1) Hay una conexión directa entre el devanado primario y el secundario. Por lo tanto, la salida ya no está directamente aislada de la entrada.

(2) Un autotransformador no es seguro para reducir un voltaje alto a uno bajo. en caso de que se desarrolle un circuito abierto en una parte común del devanado y aparezca voltaje primario completo en la carga, será peligroso tanto para las personas como para el equipo.

(3) La corriente de cortocircuito es mucho mayor que la del transformador de dos devanados del mismo valor nominal.

Aplicaciones

(i) Los autotransformadores se utilizan para compensar las caídas de voltaje en las líneas de transmisión. Cuando se utilizan para esta aplicación, se conocen como transformadores elevadores.

(ii) También se utiliza como arrancador de voltaje reducido para el motor de inducción.

(iii) Los autotransformadores se utilizan para obtener un suministro variable.

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