Jak straty miedziane wpływają na wydajność autotransformatora i sposoby ich minimalizacji

Strata miedziana, znana również jako strata I²R, występuje w cewce autotransformatora, tak jak w innych typach transformatorów. Ta strata powstaje z powodu oporu miedzianych przewodników w cewkach. Gdy prąd przepływa przez cewkę, energia elektryczna jest zamieniana na ciepło w wyniku tego oporu.

W autotransformatorze, który używa jednej cewki zarówno do funkcji pierwotnej, jak i wtórnej, strata miedziana nadal istnieje. Strata miedziana jest obliczana za pomocą wzoru:
P = I²R,
gdzie:

• P to strata miedziana wyrażona w watcie (W),

• I to prąd przepływający przez cewkę w amperach (A),

• R to opór cewki wyrażony w omach (Ω).

Ponieważ wspólna cewka niesie połączony prąd (sumę prądu obciążenia pierwotnego i wtórnego), całkowity prąd w wspólnej części jest wyższy. Jednak ze względu na konstrukcję autotransformatora i zasady transformacji napięcia, rzeczywista strata miedziana jest zazwyczaj niższa niż w odpowiedniku z dwiema cewkami, nie wyższa, ponieważ mniejszy prąd przepływa przez część cewki i ogólna długość przewodnika jest zmniejszona.

Mimo to, minimalizacja strat miedzianych pozostaje kluczowym celem projektowania. Osiąga się to poprzez używanie przewodników o niskim oporze i optymalizację projektu cewek. Efektywne odprowadzanie ciepła jest niezbędne, aby zapewnić, że transformator działa w bezpiecznych granicach temperatury.