Wat is een autotransformator?

Wat is een autotransformator?

Definitie van autotransformator

Een autotransformator wordt gedefinieerd als een type elektrische transformator met één winding die zowel als primaire als secundaire winding fungeert.

Theorie van de enkele winding

Een autotransformator gebruikt één winding voor zowel de primaire als de secundaire doeleinden, in tegenstelling tot tweewindings-transformators die gescheiden windingen gebruiken. De onderstaande afbeelding illustreert dit concept.

De winding AB met in totaal N1 windingen wordt beschouwd als de primaire winding. Deze winding wordt getapt vanaf punt 'C' en het gedeelte BC wordt beschouwd als de secundaire. Laten we aannemen dat het aantal windingen tussen de punten 'B' en 'C' N2 is.

Als spanning V1 wordt toegepast op de winding, dus tussen 'A' en 'C'.

Daarom zal de spanning over het gedeelte BC van de winding zijn,

Aangezien het gedeelte BC van de winding wordt beschouwd als de secundaire, kan gemakkelijk worden begrepen dat de waarde van de constante 'k' niets anders is dan de verhouding van de windingen of de spanningsverhouding van die autotransformator. Wanneer er een belasting wordt aangesloten tussen de secundaire terminals, dus tussen 'B' en 'C', begint de stroom I2 te stromen. De stroom in de secundaire winding of gemeenschappelijke winding is het verschil tussen I2 en I1.

Koperbesparing

Autotransformatoren sparen koper omdat ze minder windingmateriaal gebruiken, waardoor ze efficiënter en kosteneffectiever zijn.

Voordelen van de autotransformator

• Dus is de autotransformator kleiner van formaat en goedkoper.

• Een autotransformator heeft een hogere efficiëntie dan een tweewindings-transformator.

• Een autotransformator heeft betere spanningregeling, omdat de spanningdaling in de weerstand en reactantie van de enkele winding kleiner is.

Nadelen van de autotransformator

• Door de elektrische geleiding tussen de primaire en secundaire windingen kan de lagere spanningskring beïnvloed worden door de hogere spanning. Om een storing te voorkomen, moet de lage-spanningskring ontworpen zijn om de hogere spanning te kunnen weerstaan.

• De impedantie is laag. Dit resulteert in ernstigere kortsluitstroom onder storingstoestanden.

• Dit brengt complicaties met zich mee door de veranderende primaire en secundaire fasehoek, vooral in het geval van delta/delta-aansluiting.

• Het behouden van de elektromagnetische balans van de winding is moeilijker wanneer spanningaanpassingsaansluitpunten worden gebruikt. Het toevoegen van aansluitpunten vergroot de grootte van het transformatorframe, en als het bereik van de aansluitpunten groot is, worden de initiële kostenbesparingen aanzienlijk verminderd.

Toepassingen van autotransformatoren

• Compensatie van spanningdalingen door de voedingsspanning te verhogen in distributiesystemen.

• Autotransformatoren met een aantal aansluitpunten worden gebruikt voor het starten van asynchrone en synchrone motoren.

• Een autotransformator wordt gebruikt als variac in laboratoria of waar continue variabele over brede bereiken nodig zijn.