Hoe koperverlies de efficiëntie van een autotransformator beïnvloedt en manieren om het te minimaliseren

Koperverlies, ook bekend als I²R-verlies, treedt op in de winding van een autotransformator net zoals in andere soorten transformatoren. Dit verlies ontstaat door de weerstand van de koperleiders in de windingen. Wanneer stroom door de winding loopt, wordt elektrische energie omgezet in warmte als gevolg van deze weerstand.

In een autotransformator, die één winding gebruikt voor zowel de primaire als secundaire functies, is koperverlies nog steeds aanwezig. Het koperverlies wordt berekend met de formule:
P = I²R,
waarbij:

• P het koperverlies in watt (W) is,

• I de stroom is die door de winding stroomt in amperes (A),

• R de weerstand van de winding in ohm (Ω) is.

Aangezien de gemeenschappelijke winding de gecombineerde stroom draagt (de som van de primaire en secundaire belastingsstromen), is de totale stroom in het gedeelde gedeelte hoger. Echter, door het ontwerp en het principe van spanningstransformatie van de autotransformator, is het werkelijke koperverlies meestal lager dan in een equivalente tweewikkelingstransformator, niet hoger, omdat minder stroom door een deel van de winding loopt en de totale geleiderlengte is verminderd.

Niettemin blijft het minimaliseren van koperverlies een belangrijk ontwerpdoel. Dit wordt bereikt door het gebruik van geleiders met lage weerstand en optimalisatie van het wikkelontwerp. Effectieve warmteafvoer is essentieel om ervoor te zorgen dat de transformator binnen veilige temperatuurlimieten werkt.