Què és un autotransformador?

Què és un autotransformador?

Definició d'autotransformador

Un autotransformador es defineix com un tipus de transformador elèctric amb una sola bobina que actua com a bobina primària i secundària.

Teoria de la sola bobina

Un autotransformador utilitza una sola bobina per als propòsits primaris i secundaris, en contrast amb els transformadors de dues bobines, que utilitzen bobines separades. El diagrama següent il·lustra aquest concepte.

La bobina AB, amb un total de N1 voltants, es considera com a bobina primària. Aquesta bobina s'interromp al punt 'C' i la porció BC es considera com a secundària. Suposem que el nombre de voltants entre els punts 'B' i 'C' és N2.

Si s'aplica una tensió V1 a la bobina, és a dir, entre 'A' i 'C'.

Per tant, la tensió a través de la porció BC de la bobina serà,

Com que la porció BC de la bobina es considera com a secundària, es pot entendre fàcilment que el valor de la constant 'k' no és res més que la raó de voltants o la raó de tensió d'aquest autotransformador. Quan es connecta una càrrega entre els terminals secundaris, és a dir, entre 'B' i 'C', comença a fluir la corrent I2. La corrent a la bobina secundària o comuna és la diferència entre I2 i I1.

Estalvi de cobre

Els autotransformadors estalvien cobre perquè utilitzen menys material de bobinat, cosa que els fa més eficients i econòmics.

Avantatges dels autotransformadors

• Així, l'autotransformador és més petit i més barat.

• L'autotransformador té una major eficiència que el transformador de dos bobines.

• L'autotransformador té una millor regulació de tensió, ja que la caiguda de tensió en la resistència i la reactància de la sola bobina és menor.

Desavantatges dels autotransformadors

• Degut a la conductivitat elèctrica entre les bobines primària i secundària, el circuit de baixa tensió pot veure's afectat per la tensió més alta. Per evitar un trencament, el circuit de baixa tensió ha de dissenyar-se per suportar la tensió més alta.

• La impedància és baixa. Això resulta en corrents de curtcircuït més severes en condicions de fallada.

• Això introdueix complicacions degut al canvi d'angle de fase entre la part primària i secundària, especialment en el cas de la connexió delta/delta.

• Mantenir l'equilibri electromagnètic de la bobina és més difícil quan s'utilitzen punts de derivació per ajustar la tensió. L'afegir punts de derivació augmenta la mida del quadre del transformador, i si el rang de derivació és gran, els estalvis inicials en costos es reduïxen significativament.

Aplicacions dels autotransformadors

• Compensar les caigudes de tensió augmentant la tensió d'alimentació en sistemes de distribució.

• Els autotransformadors amb diversos punts de derivació s'utilitzen per iniciar motors asíncrons i síncrons.

• L'autotransformador s'utilitza com a variac en laboratoris o quan es requereixen variables contínues en ranges amplis.