Hogyan befolyásolja a rézveszteség az autotransformátor hatékonyságát, és milyen módok vannak annak minimalizálására

A rézveszteség, más néven I²R veszteség, az autotransformertekben is előfordul, mint bármilyen más transzformertípusban. Ez a veszteség a keringésben lévő rézvezetők ellenállásának következtében alakul ki. Amikor áram folyik a tekercsen keresztül, az elektromos energia hővé alakul az ellenállás miatt.

Az autotransformer, amely egyetlen tekercset használ mind a primáris, mind a szekundáris funkciókhoz, továbbra is rézveszteséggel küzd. A rézveszteség a következő képlettel számolható:
P = I²R,
ahol:

• P a rézveszteség watt (W) egységekben,

• I a tekercsen áthaladó áram amper (A) egységekben,

• R a tekercs ellenállása ohm (Ω) egységekben.

Mivel a közös tekercs a kombinált áramot viszi (a primáris és a szekundáris terhelési áramok összege), a megosztott részben átmenő teljes áram magasabb. Azonban az autotransformer szerkezetének és feszültségátalakítási elvénak következtében a tényleges rézveszteség általában alacsonyabb, mint egy ekvivalens kéttekercses transzformernél, nem magasabb, mert kevesebb áram folyik a tekercs részén keresztül, és a vezető teljes hossza csökken.

Ennek ellenére a rézveszteség minimalizálása továbbra is egyik fő tervezési célja a transzformernak. Ezt alacsony-ellenállású vezetők használatával és a tekercsterv optimalizálásával érik el. A hatékony hőledés létfontosságú ahhoz, hogy a transzformer biztonságos hőmérsékleti korlátokon belül működjön.