Qu'est-ce qu'un autotransformateur ?

Qu'est-ce qu'un auto-transformateur ?

Définition de l'auto-transformateur

Un auto-transformateur est défini comme un type de transformateur électrique avec un seul enroulement qui sert à la fois d'enroulement primaire et secondaire.

Théorie de l'enroulement unique

Un auto-transformateur utilise un seul enroulement pour les fonctions primaire et secondaire, contrairement aux transformateurs à deux enroulements qui utilisent des enroulements séparés. Le schéma ci-dessous illustre ce concept.

L'enroulement AB de N1 spires totales est considéré comme l'enroulement primaire. Cet enroulement est dérivé du point ′C′ et la portion BC est considérée comme secondaire. Supposons que le nombre de spires entre les points ′B′ et ′C′ soit N2.

Si une tension V1 est appliquée à l'enroulement, c'est-à-dire entre ′A′ et ′C′.

Ainsi, la tension sur la portion BC de l'enroulement sera,

Comme la portion BC de l'enroulement est considérée comme secondaire, il est facile de comprendre que la valeur de la constante ′k′ n'est rien d'autre que le rapport de transformation ou le rapport de tension de cet auto-transformateur. Lorsqu'une charge est connectée entre les bornes secondaires, c'est-à-dire entre ′B′ et ′C′, le courant de charge I2 commence à circuler. Le courant dans l'enroulement secondaire ou commun est la différence entre I2 et I1.

Économie de cuivre

Les auto-transformateurs économisent du cuivre car ils utilisent moins de matériel d'enroulement, ce qui les rend plus efficaces et économiques.

Avantage de l'auto-transformateur

• Ainsi, l'auto-transformateur est plus petit et moins cher.

• Un auto-transformateur a une efficacité supérieure à celle d'un transformateur à deux enroulements.

• L'auto-transformateur a une meilleure régulation de tension car la chute de tension dans la résistance et la réactance de l'enroulement unique est moindre.

Inconvénient de l'auto-transformateur

• En raison de la conductivité électrique entre les enroulements primaire et secondaire, le circuit basse tension peut être affecté par la haute tension. Pour éviter une rupture, le circuit basse tension doit être conçu pour résister à la haute tension.

• L'impédance est faible. Cela entraîne des courants de court-circuit plus importants en cas de défaut.

• Cela introduit des complications dues au changement de l'angle de phase primaire et secondaire, en particulier dans le cas d'une connexion delta/delta.

• Le maintien de l'équilibre électromagnétique de l'enroulement est plus difficile lorsque des prises de réglage de tension sont utilisées. L'ajout de prises augmente la taille du cadre du transformateur, et si la plage de prises est large, les économies initiales sont considérablement réduites.

Applications des auto-transformateurs

• Compensation des chutes de tension en augmentant la tension d'alimentation dans les systèmes de distribution.

• Les auto-transformateurs avec plusieurs prises sont utilisés pour le démarrage des moteurs asynchrones et synchrone.

• L'auto-transformateur est utilisé comme variac en laboratoire ou là où des variations continues sur de larges plages sont requises.