Что такое автотрансформатор?

Трансформатор, в общем смысле, предназначается для преобразования входного тока одного напряжения в выходной ток другого напряжения. В случаях, когда возникает необходимость изменить напряжение в небольших пределах, проще и целесообразнее использовать для этих целей однообмоточный трансформатор – так называемый автотрансформатор, вместо двухобмоточного.

Итак, автотрансформатор – это один из вариантов электрического трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, благодаря чему, имеют и электромагнитную и гальваническую связь.

TDGC2, TSGC2 автотрансформаторы лабораторные

Объединенная обмотка автотрансформатора имеет минимум 3 вывода. Подключаясь к этим выводам, можно получать разные напряжения. При малых коэффициентах трансформации от 1 до 2, автотрансформаторы эффективнее, легче и дешевле, чем многообмоточные трансформаторы.

Главное преимущество автотрансформатора – это высокий коэффициент полезного действия (КПД), который достигает 99%. Это связано с тем, что преобразованию подвергается лишь часть мощности. В условиях, когда входное и выходное напряжение отличаются незначительно – это является существенным плюсом, поскольку потери на преобразовании минимальны.

Главный недостаток автотрансформаторов заключается в том, что здесь нет гальванического обособления первичной и вторичной электрических цепей при помощи изоляции, как в обычном трансформаторе. То есть невозможно создание так называемой «гальванической развязки», поэтому при высоких коэффициентах преобразования велика вероятность возникновения короткого замыкания, или возникновения пробоя автотрансформатора.

Применение автотрансформаторов экономически оправдано при соединении эффективно заземленных сетей с напряжением более 110 кВ, а также коэффициентом трансформации менее 3-4, поскольку потери электроэнергии меньше чем у обычного электрического трансформатора. Ещё одним экономическим обоснованием для применения автотрансформатора является тот факт, что для его производства используется меньшее количество меди для обмоток и электротехнической стали для сердечника, поэтому вес и габариты автотрансформатора меньше, а его стоимость ниже.

Автотрансформаторы применяются в качестве преобразователей электрического напряжения в пусковых устройствах различных электродвигателей переменного тока, включая самые мощные, для плавной регулировки напряжения в схемах релейной защиты и др. Регулирующие автотрансформаторы, благодаря возможности механического перемещения точки отвода вторичного напряжения, позволяют сохранить вторичное напряжение постоянным при изменении первичного напряжения. При этом, один и тот же автотрансформатор может быть как повышающим, так и понижающим – все зависит от включения обмоток.

Лабораторные автотрансформаторы регулируемые (ЛАТРы)

В низковольтных сетях также используются автотрансформаторы, как лабораторные регуляторы напряжения небольшой мощности.

В таких автотрансформаторах напряжение регулируется путем перемещения скользящего контакта по виткам обмотки.

ЛАТРы изготавливаются путем однослойной обмотки изолированным медным проводом кольцеобразного ферромагнитного магнитопровода. Такая обмотка имеет несколько постоянных ответвлений, что позволяет использовать ЛАТРы как понижающие или повышающие трансформаторы с определенным постоянным коэффициентом трансформации. Дополнительно, на поверхности медной обмотки, очищенной от изоляции, насечена узкая дорожка, по которой может перемещаться роликовый или щеточный контакт. Это сделано для того, чтобы получить плавность регулирования вторичного напряжения в пределах от 0 до 250В. Стоит отметить, что витковых замыканий, при замыкании соседних витков в лабораторном трансформаторе, не происходит, поскольку токи сети и нагрузки в совмещенной обмотке автотрансформатора близки относительно друг друга и направлены встречно. ЛАТРы изготавливаются номинальной мощностью от 0,5 до 7,5 кВА.

Применение автотрансформаторов помогает улучшить КПД различных энергосистем и обеспечить снижение стоимости передачи энергии, однако, приводит к повышению опасности возникновения короткого замыкания.

Преимущества автотрансформаторов по сравнению с обычными трансформаторами:

• пониженный расход активных материалов, таких как медь и электротехническая сталь,
• повышенный КПД энергосистемы (до 99,7%)
• сниженные размер и вес
• невысокая стоимость

Недостатки применения автотрансформаторов относительно обычных электрических трансформаторов:

• Снижение эффективности при больших (больше 3-4) коэффициентах трансформации;
• Из-за того, что первичная и вторичная обмотка соединены в одну обмотку автотрансформатора, и имеют электрическую связь, он не может быть использован как понижающий силовой трансформатор для сетей, напряжением, скажем, от 6 до 10 кВ. Это связано с тем, что, в случае возникновения аварии, все части автотрансформатора, и подключенных электроприборов окажутся связаны с высоковольтным оборудованием питающей сети.
  Это не допускается техникой безопасности обслуживания и из-за возможности пробоя изоляции токопроводящих частей присоединенного электрооборудования, с которым работают люди.

Автотрансформаторы успешно конкурируют за потребителя, наряду с двух- и даже трехобмоточными электрическими трансформаторами. Автотрансформаторы относительно не дороги, удобны, могут выполнять функции как повышения, так и понижения, и являются идеальным выбором для сетей с невысоким напряжением и коэффициентом трансформации.

что это такое и как работает прибор?

Автотрансформатор является одним из вариантов трансформатора, имеющего первичную и вторичную обмотки, подсоединенные напрямую.

Благодаря такой особенности устройство обладает не только магнитной, но и электрической связью.

Устройство и принцип действия автотрансформаторов рассмотрим в статье.

Что такое автотрансформатор?

С общей точки зрения трансформаторы — приборы, предназначенные для преобразования показателей тока входного типа с одного напряжения на выходные токи другого напряжения. Если необходимо произвести замену уровня напряжения в незначительных пределах, то самым оптимальным вариантом станет применение однообмоточного прибора, также известного под названием автотрансформатор.

При коэффициенте трансформации на уровне единицы осуществляется полное поступление энергии непосредственно к заключительному потребителю.

Регулирование обеспечивается секционированной обмоткой внутри автотрансформатора, а сам прибор характеризуется удобством и ремонтопригодностью.

Автотрансформаторы обладают достаточно простой и интуитивно понятной конструкцией, что совершенно не умаляет достоинств такого прибора, но несколько ограничивает сферу применения.

Отличие автотрансформатора от трансформатора

Классические трансформаторы обладают не связанными друг с другом первичными и вторичными обмотками, поэтому процесс передачи энергии в таких устройствах обусловлен наличием магнитного поля.

На объединенной обмотке автотрансформатора располагается три вывода или более, при подключении к которым есть возможность получить различные показатели уровня напряжения.

В условиях малых коэффициентов трансформации, в пределах одной-двух единиц, любые автотрансформаторы показывают более высокую эффективность по сравнению с трансформаторными устройствами. Кроме всего прочего, такие приборы более легкие по весу и доступнее по стоимости, чем традиционные трансформаторы многообмоточного типа.

Устройство автотрансформатора

Однако, сравнивая основные характеристики автотрансформатора и классического трансформатора, можно смело утверждать, что второй вариант является максимально универсальным, а также отличается более широким диапазоном работы в процессе эксплуатации.

Автотрансформаторы характеризуются фактическим наличием одной обмотки с отходящими выводами, что обеспечивает высокоэффективную электромагнитную и электрическую связь.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества автотрансформаторов закономерно снижаются в условиях повышения трансформирующего коэффициента, и именно по этой причине агрегаты такого типа недопустимо использовать при питании распределительной электрической сети 220 В от напряжения шесть тысяч Вольт.

Таким образом, достоинства автотрансформатора максимально проявляются при наименьшем коэффициенте трансформации, и в этом случае бывают представлены:

• незначительным расходом стали для изготовления сердечника;
• пониженным расходом меди для производства обмоток;
• простотой и незначительными габаритами конструкции;
• почти максимальным коэффициентом полезного действия, достигающим показателей 99 %;
• меньшими потерями на обмотках и стальных магнитных проводах;
• частичной передачей энергии с использованием электрических связей;
• достаточной полезной мощностью;
• наименьшими изменениями напряжения в условиях смены нагрузки;
• доступной для рядового потребителя стоимостью.

При наличии высшего и низшего напряжения в условиях одного порядка отсутствуют препятствия для электрического соединения цепей.

Основные недостатки автотрансформатора заключаются в малом сопротивлении короткого замыкания, объясняющим высокую токовую кратность и возможность передачи высшего напряжения в сеть с низкими показателями, что обусловлено наличием электрической связи. Низковольтная схема внутри устройства напрямую зависит от наличия в сети достаточно высокого уровня напряжения, поэтому для предотвращения сбоев разрабатываются специальные схемы.

Лабораторный автотрансформатор

Кроме всего прочего, небольшое рассеивание, возникающее между обмотками, может спровоцировать короткое замыкание. Важно помнить, что соединение между обмотками в обязательном порядке должно быть максимально равномерным, а нейтраль обладает исключительно двумя блоками.

Следует отметить, что из-за конструктивных особенностей автотрансформатора достаточно проблематично сохранять целостность электромагнитного баланса, а балансировка потребует увеличения габаритов, что негативно сказывается на весе и стоимости прибора.

Устройство автотрансформатора

Для электромагнитного устройства статического типа характерно наличие одной обмотки, часть которой одновременно отвечает как за первичную, так и за вторичную сеть. Таким образом, в автотрансформаторе существует не только магнитная, но и электрическая связь, которая возникает между обмотками первичного и вторичного вида.

В настоящее время прибор выпускается в виде одно- и трехфазного, а также двух- или трехобмоточного устройства.

Двухобмоточный трансформатор и автотрансформатор

Автотрансформаторы имеют определенный тип конструкции и некоторые особенности, представленные первой обмоткой, которая используется в качестве части второго контура агрегата или наоборот.

Поломку трансформатора можно определить при помощи мультиметра. Как проверить трансформатор мультиметром – особенности прямого и косвенного методов проверки.

Схему подключения трансформатора с трех мест вы найдете тут.

С принципом действия трансформатора 220 на 12 вольт вы можете ознакомиться по ссылке.

Принцип действия

Наиболее важные характеристики принципа действия стандартного автотрансформатора определены особенностью подключения обмоточной части.

В процессе подключения к катушке тока переменного типа внутри сердечника отмечается наличие магнитного потока.

Каждый виток на этом этапе эксплуатации прибора характеризуется индукцией электродвижущей силы с идентичной величиной.

Таким образом, принцип работы прибора объясняется стандартной схемой автотрансформатора, а в результате подсоединения нагрузки наблюдается перемещение вторичного электрического потока по обмотке. В это же время по проводнику осуществляется движение первичного тока. В результате величины двух потоков суммируются, поэтому на участок обмотки осуществляется подача незначительных по величине показателей электрического тока.

Как показывает практика эксплуатации автотрансформаторов, по некоторым основным параметрам принцип работы такого прибора имеет не слишком существенные отличия от традиционных трансформаторов двухобмоточного типа.

Советы и рекомендации

В настоящее время наряду с однофазными приборами находят достаточно широкое применение и устройства трехфазного типа, отличающиеся обмоткой. Существуют современные трёхфазные автотрансформаторы, имеющие два и три контура.

Основные защитные характеристики автотрансформатора представлены несколькими вариантами:

• дифференциальная разновидность, предупреждающая выход из строя при любых нарушениях в обмотке;
• принцип токовой отсечки, корректирующий неполадки, возникшие на ошинковках или вводах;
• высокоэффективная токовая защита, которая четко срабатывает в условиях повреждения агрегата;
• газовый вид, оповещающий даже о выделениях или понижении количества маслянистой жидкости.

Токовые трансформаторы – важное защитное свойство релейного типа. Схема подключения трансформатора тока – варианты монтажа вы найдете на нашем сайте.

Для чего необходим провод заземления? Подробно о назначении рассмотрим далее.

Конструкцией предусмотрена защита при появлении замыкания или перегрузки, но прибор не подлежит эксплуатации, если замечено повреждение изолирующего слоя, отмечается сбой на соединительных участках, присутствуют сторонние звуки или слишком сильная вибрация, а также прибор имеет на корпусе выраженные трещины или многочисленные сколы.

Видео на тему

Что такое автотрансформатор? — Работа, преимущества, недостатки и использование

Автотрансформатор — это трансформатор только с одной обмоткой, намотанной на многослойный сердечник. Автотрансформатор похож на двухобмоточный трансформатор, но отличается тем, как взаимосвязаны первичная и вторичная обмотки. Часть обмотки является общей как для первичной, так и для вторичной сторон.

В условиях нагрузки часть тока нагрузки получается непосредственно от источника питания, а оставшаяся часть получается за счет действия трансформатора. Автотрансформатор работает как регулятор напряжения.

Содержимое :

• Описание автотрансформатора со схемой
• Экономия меди в автотрансформаторе по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором
• Преимущества автотрансформатора
• Недостатки автотрансформатора
• Применение автотрансформатора

Пояснение к автотрансформатору с электрической схемой

В обычном трансформаторе первичная и вторичная обмотки электрически изолированы друг от друга, но соединены магнитным способом, как показано на рисунке ниже. В то время как в автотрансформаторе первичная и вторичная обмотки связаны как магнитно, так и электрически. Фактически часть одинарной непрерывной обмотки является общей как для первичной, так и для вторичной обмотки.

Рисунок A: Обычный двухобмоточный трансформатор

В зависимости от конструкции существует два типа автотрансформаторов. В одном типе трансформатора имеется непрерывная обмотка с выводами отводов в удобных точках, определяемых желаемым вторичным напряжением. Однако в автотрансформаторе другого типа есть две или более отдельных катушек, электрически соединенных в непрерывную обмотку. Конструкция автотрансформатора показана на рисунке ниже.

Рисунок B: Авто — Трансформатор

Первичная обмотка AB, от которой берется отвод C, так что CB действует как вторичная обмотка. Напряжение питания приложено к АВ, а нагрузка подключена к СВ. Выстукивание может быть фиксированным или переменным. При приложении переменного напряжения V ₁ к АВ в сердечнике создается переменный поток, в результате чего в обмотке АВ индуцируется ЭДС E ₁ . Часть этой ЭДС индукции отводится во вторичную цепь.

Лет,

• В ₁ – первичное приложенное напряжение
• В ₂ – вторичное напряжение на нагрузке
• I ₁ – первичный ток
• I ₂ – ток нагрузки
• N ₁ – количество витков между А и В
• N ₂ – количество витков между C и B

Пренебрегая током холостого хода, реактивным сопротивлением утечки и потерями,

В ₁ = E ₁ и В ₂ = E ₂

Следовательно, коэффициент трансформации:

Поскольку вторичные ампер-витки противоположны первичным ампер-виткам, то ток I ₂ находится в противофазе с I ₁ . Вторичное напряжение меньше первичного. Следовательно, ток I ₂ больше, чем ток I ₁ . Следовательно, результирующий ток, протекающий через участок BC, равен (I ₂ – I ₁ ).

Ампер-витки на участке BC = ток x витки
Уравнение (1) и (2) показывает, что ампер-витки на участке BC и AC уравновешивают друг друга, что характерно для работы трансформатора.

Экономия меди в автотрансформаторе по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором

Вес меди пропорционален длине и площади поперечного сечения проводника.

Длина проводника пропорциональна количеству витков, а сечение пропорционально произведению тока на количество витков.

Теперь, исходя из приведенного выше рисунка (B) автотрансформатора, вес меди, необходимой для автотрансформатора, составляет

W _a = вес меди в секции AC + вес меди в секции CB

Поэтому

меди, необходимой для обычного трансформатора,

Вт ₀ = вес меди на его первичной обмотке + вес меди на его вторичной обмотке

Следовательно,

Теперь отношение веса меди в автотрансформатор к весу меди в обычном трансформаторе дается как

Экономия меди за счет использования автотрансформатора = вес меди, необходимый для обычного трансформатора – вес меди, необходимый для автотрансформатора Следовательно,

Экономия меди = K x вес меди, необходимый для двух обмоток трансформатора

Следовательно, экономия меди увеличивается по мере приближения коэффициента трансформации к единице. Следовательно, автотрансформатор используется, когда значение К близко к единице.

Преимущества автотрансформатора

• Дешевле
• Лучшее регулирование
• Низкие потери по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором того же номинала.

Недостатки автотрансформатора

Существуют различные преимущества автотрансформатора, но есть и один существенный недостаток, из-за которого автотрансформатор не получил широкого распространения.

• Вторичная обмотка не изолирована от первичной обмотки.
  Если автотрансформатор используется для питания низкого напряжения от высокого напряжения и есть обрыв во вторичной обмотке, полное первичное напряжение попадает на вторичный вывод, что опасно для оператора и оборудования. Поэтому автотрансформатор не следует использовать для соединения высоковольтных и низковольтных систем.

• Используется только в тех случаях, когда требуется небольшое отклонение выходного напряжения от входного.

Применение автотрансформатора

• Используется в качестве пускателя для подачи от 50 до 60% полного напряжения на статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором во время пуска.
• Используется для небольшого усиления распределительного кабеля, чтобы скорректировать падение напряжения.
• Также используется как регулятор напряжения
• Используется в системе передачи и распределения электроэнергии, а также в аудиосистеме и на железных дорогах.

Принцип действия, конструкция и применение

Автотрансформатор представляет собой однообмоточный трансформатор, работающий по принципу электромагнитной индукции Фарадея. В основном используется в диапазоне низкого напряжения, в промышленных, коммерческих и лабораторных целях. Также известный как вариак, диммер-стат и т. д. Автотрансформатор может быть однофазным и трехфазным. Благодаря одной обмотке автотрансформаторы имеют меньшие потери, более эффективны и надежны. Отводя ответвления на вторичной стороне, можно получить широкий диапазон напряжений. В некоторых приложениях они также подключаются к преобразователям для выпрямления выходного переменного напряжения.

Что такое автотрансформатор?

Принцип работы автотрансформатора такой же, как у двухобмоточного трансформатора. Он работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому всякий раз, когда происходит относительное изменение магнитного поля и проводников, в проводниках индуцируется ЭДС. Рассмотрим двухобмоточный трансформатор, показанный ниже

Трансформатор

Когда переменное напряжение подается на первичную обмотку, оно индуцирует ЭДС в первичной обмотке из-за переменного характера магнитного поля, создаваемого из-за переменного тока и статических проводников. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, между полем и проводниками должно быть относительное смещение, и в этом случае поле переменное, а проводники постоянны. Из-за чего в первичной обмотке трансформатора индуцируется ЭДС.

ЭДС индукции в первичной обмотке создает переменный поток в первичной обмотке. Поток связывает вторичную обмотку трансформатора, проходя через сердечник трансформатора. Это называется взаимной индукцией. Во вторичной обмотке индуцируется ЭДС. И исходя из числа витков вторичной обмотки вычисляется величина вторичной ЭДС индукции.

Принцип работы автотрансформатора

Теперь рассмотрим принципиальную схему автотрансформатора, показанную ниже. По сравнению с двухобмоточными трансформаторами, как показано на рисунке 1, автотрансформатор имеет одну обмотку. Когда в первичную цепь подается переменное питание, из-за закона электромагнитной индукции Фарадея в первичной части индуцируется ЭДС. Так как магнитное поле носит переменный характер, а проводники неподвижны.

Автотрансформатор

ЭДС индукции в первичной обмотке создает поток, который называется потоком первичной обмотки. Этот поток связывает вторичную обмотку и наводит ЭДС на вторичной обмотке за счет взаимной индукции. Следовательно, ЭДС передается во вторичную обмотку. По количеству витков на вторичной стороне определяют величину ЭДС индукции.

Работающий автотрансформатор

Уравнение ЭДС для ЭДС индукции имеет вид

E=4,44∅Nf

Это можно обобщить как для ЭДС первичной обмотки, так и для ЭДС вторичной обмотки. Если мы возьмем соотношение, то получим как

E1/E2 =N1/N2 =k

Можно было видеть, что величина ЭДС индукции прямо пропорциональна числу витков. Если число витков на вторичной стороне больше, то автотрансформатор называется повышающим. Если на несколько витков меньше, он называется понижающим автотрансформатором. Также замечено, что в трансформаторах с двумя обмотками поток связывает вторичную обмотку через сердечник трансформатора. Электрическая связь между первичной и вторичной обмотками отсутствует. По этой причине трансформатор называют электрически изолированным, но магнитно-связанным устройством. Но для автотрансформатора есть электрическая изоляция. Там только одна обмотка. По этой причине автотрансформатор называется электрически и магнитно связанным устройством.

Природная ЭДС, индуцированная, как показано выше, является статической ЭДС. Если источник переменный, а проводники постоянны, в этом случае ЭДС естественного происхождения является ЭДС статического индуцирования. Если проводники вращаются, а магнитное поле постоянно, то ЭДС индукции является ЭДС динамической индукции. В трансформаторе и автотрансформаторе ЭДС индукции является статической ЭДС индукции. В случае генераторов постоянного тока ЭДС индукции является динамической ЭДС индукции. Для статической ЭДС направление тока определяется законом Ленца. В случае динамической ЭДС она определяется правилом правой руки Флеминга. Следовательно, в автотрансформаторе направление ЭДС индукции определяется законом Ленца.

Также в трансформаторах с двумя обмотками энергия от первичной обмотки к вторичной индуцируется посредством индукции, тогда как в автотрансформаторе энергия передается как посредством индукции, так и путем проводимости. Следует отметить, что для индукции ЭДС на первичной стороне, в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, должно быть относительное изменение между магнитным полем и набором проводников. По этой причине мы получаем переменное напряжение на первичной стороне, которое носит переменный характер. Если подать постоянный ток, то автотрансформатор или двухобмоточные трансформаторы не будут работать из-за постоянного характера питания. Следовательно, мы говорим, что трансформатор не работает в постоянном токе. На самом деле из-за низкого сопротивления первичной обмотки при подаче постоянного тока из-за больших токов обмотка сгорит.

Свойства автотрансформатора

Свойства:

• Автотрансформатор представляет собой устройство с электрической и магнитной связью
• В автотрансформаторе мощность постоянная
• В автотрансформаторе общий поток постоянный
• В автотрансформаторе частота постоянна
• Напряжение и ток варьируются в зависимости от количества витков.
• Автотрансформатор также называют фазосдвигающим устройством
• Потери в автотрансформаторе меньше, чем в двухобмоточном трансформаторе за счет однообмоточного
• КПД автотрансформатора выше, чем у двухобмоточных трансформаторов
• Потери в железе и меди меньше, чем в автотрансформаторе.

Конструкция автотрансформатора

Трансформатор в основном состоит из двух частей

• Проводники
• Ядро

Проводники автотрансформатора изготовлены из меди. Они имеют низкое сопротивление. Медные жилы изолированы друг от друга. Материал, используемый для изоляции, представляет собой пропитанную бумагу, слюду и т. д. Изоляция также помогает уменьшить потери на вихревые токи. Обмотка намотана вокруг сердечника. Для трансформатора с одной обмоткой требуется меньше меди по сравнению с трансформатором с двумя обмотками.

конструкция автотрансформатора

Для передачи потока от первичной обмотки к вторичной используется сердечник. Сердечник состоит из магнитного материала, такого как кремнистая сталь, сталь CRGO и т. д. Сталь CRGO является наиболее эффективным материалом для сердечника, поскольку она имеет наименьшие потери на гистерезис. Роль сердечника заключается в передаче потока от одной части обмотки к другим частям.
Другими важными деталями, как показано на рис. 3, являются подшипники, щетки, клеммные колодки и т. д. Показанные детали используются для диммера, в основном используемого в лабораторных целях.

Преимущества и недостатки автотрансформатора

Преимущества

• Потери в автотрансформаторе меньше
• КПД автотрансформатора больше
• Потребность в меди меньше
• Требования к ядру меньше

Недостатки:

• Автотрансформаторы нельзя использовать для высоких напряжений. Поскольку любой разрыв в первичной обмотке приведет к полному первичному напряжению на вторичной стороне, его нельзя использовать для высоких напряжений
• Требуется дополнительная изоляция. Поскольку автотрансформатор имеет как электрическую, так и магнитную связь, требования к изоляции выше.
• Из-за общей обмотки подключение нейтрали затруднено.

Применение автотрансформаторов

Ниже приведены области применения автотрансформаторов.

• Автотрансформаторы для пуска асинхронных двигателей
• Автотрансформаторы используются для регулирования напряжения
• Автотрансформаторы используются в лабораторных целях.
• Автотрансформаторы используются во многих отраслях промышленности, таких как бумажные фабрики, фабрики и т. д.

Часто задаваемые вопросы

1). Работает ли автотрансформатор в DC

Нет, автотрансформатор не может работать в DC

2). У автотрансформатора две обмотки?

Нет, автотрансформатор имеет только одну обмотку

3). Является ли автотрансформатор электрически изолированным устройством?

Нет, автотрансформатор – это электрически и магнитно связанное устройство.