definição do autotransformador
o autotransformador tem um único enrolamento em um núcleo de ferro. Um dos terminais da bobina é comum à entrada e à saída, e o outro terminal de saída é móvel de modo que possa fazer o contato com toda a volta no enrolamento.
o autotransformador Step-Up/ Step-Down
um autotransformador pode ser usado como um transformador step-up ou step-down. Como um step-up, muitas vezes é referido como um impulso, e como um step-down, é chamado de conexão buck. A figura 1 mostra a representação esquemática da conexão buck, enquanto a figura 2 mostra a conexão boost.
princípio de funcionamento do autotransformador
o autotransformador serve uma função semelhante à do transformador comum para aumentar ou diminuir a tensão. Consiste em um único enrolamento contínuo com uma torneira trazida para fora em algum ponto intermediário Como mostrado na Fig.1. Como os enrolamentos primário e secundário do autotransformador estão fisicamente conectados, a tensão de alimentação e saída não são isoladas umas das outras.
Fig.1: Autotransformer Diagrama
Quando uma tensão V1 é aplicada ao primário do autotransformer, as tensões induzidas são relacionados por
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Negligenciar as quedas de tensão nos enrolamentos
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Quando uma carga é conectada ao secundário dos autotransformer, uma corrente I2 flui na direção mostrada na Fig.1. Pela lei atual de Kirchhoff,
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como no transformador comum, os amperes-voltas primários e secundários se equilibram, exceto pela pequena corrente necessária para a magnetização do núcleo:
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Equação 4 pode também ser escrito como
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Substituindo a Equação (5) na Equação (3), a taxa de extinção atual é encontrado como
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Em um autotransformer, a potência total transmitida do primário para o secundário, na verdade, não passar através de todo o enrolamento. Isso significa que uma quantidade maior de energia pode ser transferida sem exceder a classificação atual dos enrolamentos do transformador.
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da mesma forma, a saída de potência aparente é dada por
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no Entanto, a potência aparente do transformador de enrolamentos é
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Esse poder é o componente da energia transferida pelo transformador de ação ou por indução eletromagnética.
a diferença (S2-Sw) entre a potência aparente de saída e a potência aparente nos enrolamentos é o componente da saída transferida por condução elétrica. Isso é igual a
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Vantagens de um Autotransformer
Observe que, se a relação de transformação do transformador é grande, a potência como um autotransformer será muito maior do que a classificação de um transformador convencional. Em um transformador convencional, toda a energia é transformada, enquanto em um autotransformador, a maior parte da energia é conduzida em um potencial elevado. Como resultado, um autotransformador é muito menor do que um transformador convencional da mesma classificação.
outras vantagens de um autotransformador sobre um transformador de dois enrolamentos são:
- mais Barato
- Mais eficiente, porque as perdas permanecer a mesma enquanto a classificação vai até comparado a um convencional transformador
- > Menor emocionante atual
- Melhor regulação de tensão
Desvantagens de um Autotransformer
Algumas das desvantagens de um autotransformer são:
- Maior corrente de curto-circuito
- Sem isolamento existente entre os enrolamentos primário e secundário
- Apenas úteis para moderadamente menores variações de tensão
Aplicativos de Autotransformer
aplicações Práticas de autotransformers incluem:
- Eles geralmente são usados para conectar as linhas de transmissão de um pouco de tensões diferentes ( e.g., 115 kV e 138 kV ou 138 kV e 161 kV)
- Elas são empregadas para compensar as quedas de tensão em tempo alimentador de circuitos onde é importante que cada dispositivo de carga recebe a tensão ( por exemplo, no aeródromo de circuitos de iluminação para garantir uniforme de intensidade da lâmpada)
- Eles oferecem tensão variável de controle no laboratório de configuração: como nós podemos mover o contato deslizante, praticamente todos os bobina pode se tornar a série da bobina. Portanto, toda a bobina deve ser dimensionada para corrente máxima.
- eles são usados para ajustar a tensão de saída do transformador, a fim de manter a tensão do sistema constante com carga variável.
exemplo de autotransformador
um transformador monofásico de 10 kVA, 440/110 V e de dois enrolamentos é conectado como um autotransformador para fornecer uma carga a 550 V de uma fonte de 440 V, conforme mostrado abaixo. Calcule o seguinte.
- kVA classificação como um autotransformer
- potência aparente transferida por condução
- potência aparente transferidos por indução eletromagnética
Solução
A fase única, um dois-enrolamento do transformador é ligado como um autotransformer, como mostrado na Fig.2. As classificações atuais dos enrolamentos são dadas por
Fig.2: Autotransformer Exemplo
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No full ou carga nominal, primário e secundário terminal correntes são
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Portanto, o kVA a classificação do autotransformer é
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Note que este transformador, cuja classificação como um comum de dois enrolamentos do transformador é de apenas 10 kVA, é capaz de lidar com 50 kVA como um autotransformer. No entanto, nem todos os 50 kVA são transformados por indução eletromagnética. Uma grande parte é simplesmente transferida eletricamente por condução.
A potência aparente transformada por indução é
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A potência aparente transformada por condução é
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