Схемы соединения обмоток автотрансформаторов

Подробности

Категория: Теория

• трансформатор
• схемы
• контакты и соединения
• обмотки
• автотрансформатор

В отличие от трансформаторов, у которых первичная и вторичная обмотки гальванически не связаны между собой и между ними имеется только электромагнитная связь, обмотки автотрансформаторов кроме электромагнитной связи соединены проводниками гальванически.

Схема соединения обмоток и работа  однофазного автотрансформатора

Принципиальная схема соединения обмоток однофазного понижающего автотрансформатора, включенного на нагрузку Ry показана на рис.  Его режим работы на холостом ходу не отличается от режима работы трансформатора. Подведенное к первичной обмотке напряжение иг равномерно распределяется между витками обмотки Ах, по которой проходит ток холостого хода; вторичное напряжение U2 пропорционально числу витков обмотки ах и равно разности потенциалов между этими точками.

U2-(l2—Л). Применение автотрансформаторных схем определяется коэффициентом выгодности а:а=(1 — l/k), где k — коэффициент трансформации автотрансформатора.
Выражая типовую мощность через а и S, имеем ST=aS= = (l—l/k)S.

Таблица 3. Стандартные схемы и группы соединения трехфазных двухобмоточных автотрансформаторов

Отсюда следует что типовая мощность автотрансформатора в а раз меньше проходной и наиболее выгодные значения а принимает, когда коэффициент трансформации близок к единице. Например, для передачи мощности 120 MB-А из сети 220 кВ в сеть 110 кВ достаточно, чтобы типовая мощность автотрансформатора была 60 MB-А. Если для этой цели применить трансформатор, его необходимо рассчитать на мощность 120 MB-А.

Соответственно автотрансформатор в отличие от трансформатора имеет меньшие массу, размеры и расход активных материалов (электротехнической стали, обмоточных проводов), потери электрической энергии в обмотках и магнитной системе, а следовательно, больший кпд. Однако применение автотрансформаторов ограничено, так как использование их экономически оправдано только при коэффициенте трансформации, равном 2—3, при большем — их мощность приближается к типовой мощности трансформаторов; индуктивное сопротивление обмоток, соединенных по автотрансформаторной схеме (особенно при большом коэффициенте трансформации), значительно меньше сопротивления обмоток трансформатора той же мощности, поэтому при коротком замыкании в сети напряжение на стороне НН возрастает до напряжения стороны ВН и через обмотки автотрансформатора будет проходить недопустимо большой ток короткого замыкания, и поэтому для защиты автотрансформатора от разрушения
приходится применять специальные устройства, ограничивающие этот ток до допустимых пределов. Кроме того, связь через автотрансформатор сетей НН и ВН вызывает опасность для обслуживающего персонала и оборудования электроустановок, так как между проводниками сети НН и землей постоянно действует напряжение стороны ВН. При отключении сети со стороны ВН на стороне обмоток НН будет действовать высокое напряжение.

Таблица 4. Стандартные схемы и группы соединения обмоток трехфазных трехобмоточных автотрансформаторов

Автотрансформаторы так же как и трансформаторы могут быть одно- и трехфазными, двух- и трехобмоточными. Стандартные схемы и группы соединения обмоток для трехфазных двух- и трехобмоточных автотрансформаторов приведены в табл. 3 и 4.

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• Оборудование
• Трансформаторы
• Теория
• org/ListItem»> Общие сведения о трансформаторах

Еще по теме:

• Схемы соединений обмоток трехфазных трансформаторов
• Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов
• Обозначения схем и групп соединения обмоток трансформаторов
• Схемы и группы соединения трансформаторов
• Обозначение выводов и группы соединений двухобмоточных трансформаторов

Трансформаторы

Автотрансформатор принцип работы

Для корректировки и изменения показателей напряжения в пределах маленьких значений используются автотрансформаторы. Устройство и принцип действия этих приборов основан на магнитной и гальванической связи между цепями, так как обмотка напряжения низшего входит в обмотку напряжения высшего. В зависимости от того, какая из них включается, происходит незначительное понижение или повышение напряжения.

• Устройство и технические характеристики
• Автотрансформаторы: особенности конструкции, принцип действия
• Источники:

Устройство и технические характеристики

Сфера применения автотрансформаторов — питание бытовой техники, промышленные электросети, пуск асинхронных электродвигателей.

На крупных производственных объектах они необходимы для повышения напряжения и одновременного уменьшения возможных потерь в линиях электропередач. Благодаря особенностям конструкции, оборудование составило серьезную конкуренцию обычным трансформаторам.

В зависимости от назначения, устройствам присваивается буквенное наименование:

• С — для собственных нужд отдельных электрических станций.
• П — для электролиний с постоянным током.
• М — для металлургических предприятий.
• ПН — для подключения электронасосов погружного типа.
• Б — для буровых установок и бетоногрейных установок.
• Э — для экскаваторов с электрооборудованием.
• ТО — для организации временного освещения или тепловой обработки грунта или бетона.

Автотрансформаторы: особенности конструкции, принцип действия

Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, они наматываются на одном стержне, мощность передается между обмотками комбинированным способом — путем электромагнитной индукции и электрического соединения. . Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения.

В некоторых случаях бывает необходимо изменять напряжение в небольших пределах. Это проще всего сделать не двухобмоточными трансформаторами, а однообмоточными, называемыми автотрансформаторами. Если коэфициент трансформации мало отличается от единицы, то разница между величиной токов в первичной и во вторичной обмотках будет невелика. Что же произойдет, если объединить обе обмотки? Получится схема автотрансформатора (рис. 1).

Автотрансформаторы относят к трансформаторам специального назначения. Автотрансформаторы отличаются от трансформаторов тем, что у них обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, т. е. цепи этих обмоток имеют не только магнитную, но и гальваническую связь.

В зависимости от включения обмоток автотрансформатора можно получить повышение или понижение напряжения.

Рис. 1 Схемы однофазных автотрансформаторов: а — понижающего, б — повышающего

Если присоединить источник переменного напряжения к точкам А и Х, то в сердечнике возникнет переменный магнитный поток. В каждом из витков обмотки будет индуктироваться ЭДС одной и той же величины. Очевидно, между точками а и Х возникнет ЭДС, равная ЭДС одного витка, умноженной на число витков, заключенных между точками а и Х.

Если присоединить к обмотке в точках a и Х какую-нибудь нагрузку, то вторичный ток I2 будет проходить по части обмотки и именно между точками a и Х. Но так как по этим же виткам проходит и первичный ток I1, то оба тока геометрически сложатся, и по участку aХ будет протекать очень небольшой по величине ток, определяемый разностью этих токов. Это позволяет часть обмотки сделать из провода малого сечения, чтобы сэкономить медь. Если принять во внимание, что этот участок составляет большую часть всех витков, то и экономия меди получается весьма ощутимой.

Таким образом, автотрансформаторы целесообразно использовать для незначительного понижения или повышения напряжения, когда в части обмотки, являющейся общей для обеих цепей автотрансформатора, устанавливается уменьшенный ток что позволяет выполнить ее более тонким проводом и сэкономить цветной металл. Одновременно с этим уменьшается расход стали на изготовление магнитопровода, сечение которого получается меньше, чем у трансформатора.

В электромагнитных преобразователях энергии — трансформаторах — передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется магнитным полем, энергия которого сосредоточена в магнитопроводе. В автотрансформаторах передача энергии осуществляется как магнитным полем, так и за счет электрической связи между первичной и вторичной обмотками.

Источники:

• Asutpp
• meanders.ru
• 220v.guru
• Практическая электроника
• lektsii.com
• Сделай сам своими руками
• stanok.guru

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Как работает автотрансформатор — Как сделать

Автотрансформатор представляет собой электрический трансформатор, состоящий только из одной непрерывной неизолированной обмотки с ответвленными клеммами в различных точках обмотки. Участок обмотки между ответвлениями, которые соответствуют сети переменного тока, используется с сетью переменного тока, а остальные ответвления используются для получения желаемых выходных напряжений в соответствии с коэффициентами их обмотки.

Эти выходные напряжения могут находиться в диапазоне от уровней выше, чем входное питание, и ниже, чем входная сеть переменного тока, в зависимости от коэффициента витков обмотки в соответствующих точках ответвления..

Слово «авто» происходит от греческого термина «я», который относится к функционированию одиночной обмотки трансформатора без участия какого-либо автоматического механизма.

В автотрансформаторе ответвительные секции одной непрерывной обмотки функционируют как первичная и вторичная обмотки трансформатора.

Содержание

Разница между автотрансформатором и понижающим трансформатором

Как правило, в любом стандартном понижающем трансформаторе мы находим две совершенно отдельные обмотки в виде первичной и вторичной обмотки, которые электрически изолированы, но магнитно связаны друг к другу, как показано ниже.

Здесь соотношение витков первичной и вторичной обмотки определяет величину передачи напряжения и тока между двумя обмотками за счет магнитной индукции.

Это означает, что если предположить, что первичная обмотка имеет в 10 раз больше витков, чем вторичная, то переменный ток 220 В, подаваемый на первичную обмотку, вызовет в 10 раз более низкое напряжение на вторичной обмотке, равное 220 В/10 = 22 V.

Аналогичным образом, если на вторичную обмотку подается переменное напряжение 22 В, на первичной стороне будет генерироваться повышенное напряжение 220 В.

В отличие от этого, в автотрансформаторе есть одна непрерывная обмотка, разделенная на различные ответвления напряжения, которые определяют различные уровни напряжения во всей обмотке, как показано ниже.

Все эти ответвления не имеют гальванической развязки, но могут получать магнитное питание, как и наш стандартный трансформатор, что обеспечивает пропорциональное распределение напряжения и тока между секциями в зависимости от соотношений обмоток между ответвлениями.

Как сделать автотрансформатор

Автотрансформатор можно построить, используя те же расчеты, что и для обычного понижающего трансформатора, за исключением вторичной обмотки.

На самом деле сделать автотрансформатор намного проще, чем стандартный трансформатор, так как здесь мы можем исключить вторичную боковую обмотку и использовать одну первичную непрерывную обмотку на 300 В или 400 В.

Таким образом, выполните все шаги, описанные в следующей статье, просто пропустите расчеты вторичной стороны и выполните расчеты только первичной стороны 220 В.

Детали обмотки

Используйте 400 В для первичного напряжения и 1 ампер для тока. После намотки вы можете прикрепить отводы через различные интервалы обмотки для получения желаемого повышенного или пониженного напряжения.

Преимущества и недостатки автотрансформатора

Обмотка автотрансформатора обычно имеет как минимум 3 ответвления, электрически соединенных в качестве выходов.

В связи с тем, что одна обмотка работает как первичная, так и вторичная, автотрансформаторы имеют больше преимуществ, поскольку они меньше по размеру, легче по весу и более доступны по цене, чем обычные понижающие трансформаторы с двойной обмоткой.

Однако недостатком автотрансформатора является то, что ни один из его выводов обмотки не изолирован от сети переменного тока и может привести к смертельному поражению электрическим током при прикосновении во включенном состоянии.

Среди других преимуществ автотрансформаторов — уменьшенное реактивное сопротивление рассеяния, уменьшенные потери, меньший ток возбуждения и повышенная номинальная мощность ВА для любых существующих размеров и объемов.

Применение

Хорошим примером применения автотрансформатора является туристический преобразователь напряжения, который позволяет путешественнику подключать приборы на 230 В к источникам питания на 120 В или наоборот.

Автотрансформатор с несколькими выходными ответвлениями можно использовать для адаптации напряжения на конце расширенной распределительной цепи, чтобы противостоять любому избыточному падению напряжения. Эту же ситуацию можно было автоматически контролировать с помощью электронной схемы переключения.

Обычно это реализуется с помощью АРН или автоматического регулятора напряжения, который автоматически переключает различные ответвления автотрансформатора через реле или симисторы для компенсации выходного сигнала в ответ на изменения сетевого напряжения.

Как это работает

Как обсуждалось выше, автотрансформатор включает только одну обмотку с двумя концевыми выводами.

Между точками ответвления может быть одна или несколько клемм для получения ступенчатого повышения/понижения напряжения на точках ответвления. В автотрансформаторе первичная (входная) и вторичная (выходная) секции катушек имеют общие витки.

Эта часть обмотки, совместно используемая двумя первичными и вторичными обмотками, обычно известна как «Общая секция».

Принимая во внимание, что часть обмотки, отходящая от этой «общей секции» или секции, которая не является общей для первичной и вторичной частей, обычно называется «последовательной секцией».

Первичное (входное) напряжение питания подключается к двум соответствующим клеммам, номинал или спецификация которых соответствует диапазону входного питания.

Вторичное (выходное) напряжение получают от пары клемм или отводов, одна из которых обычно является общей, как для входной, так и для выходной клеммы напряжения.

В автотрансформаторе, поскольку вся отдельная обмотка имеет одинаковые характеристики, ее вольт на виток также одинаково во всех точках ответвления. Это означает, что напряжение, индуцированное на каждой из секций отвода, будет пропорционально количеству витков.

Из-за магнитной индукции в обмотке и сердечнике напряжение и ток будут пропорционально добавляться или вычитаться из обмотки в зависимости от количества витков.

Например, нижние точки ответвления будут показывать пониженное напряжение и повышенный ток по отношению к общей линии заземления, а верхние точки отвода будут показывать более высокое напряжение и меньший ток по отношению к общей линии заземления.

Самый верхний ответвитель в последовательной секции будет показывать напряжение, превышающее входное напряжение питания.

Однако передача входной и выходной мощности будет одинаковой. Это означает, что произведение напряжения и тока или V x I всегда будет равным для входной и выходной секций.

Как рассчитать напряжение и витки

Поскольку параметры напряжения, тока и числа витков пропорциональны по своей природе, формула для расчета силы тока, напряжения и числа витков определяется простой универсальной формулой, приведенной ниже:

N1/N2 = V1/V2 = I1/I2

Давайте рассмотрим следующий пример. Необходимо иметь на руках как минимум два параметра, чтобы определить остальные параметры при расчете автотрансформатора.

Здесь у нас есть количество витков и напряжение на первичной или входной стороне автотрансформатора, но мы не знаем параметры на стороне выхода или на стороне нагрузки.

Теперь предположим, что мы хотим, чтобы отвод N7 на стороне выхода производил 300 В переменного тока через входное напряжение 220 В переменного тока. Следовательно, мы можем вычислить следующим простым способом:

N1/N7 = V1/V7

500/N7 = 220/300

N7 = 500 x 300/220 = 681 виток.

Это означает, что если обмотка N7 имеет 681 виток, она будет производить необходимые 300 В при подаче на вход 220 В переменного тока.

Аналогично, если мы хотим, чтобы обмотка N2 генерировала напряжение, скажем, 24 В, то количество витков этой секции ответвления можно рассчитать по той же формуле:

N1/N2 = V1/V2

500/ N2 = 220/24

24 x 500 = 220 x N2

N2 = 500 x 24 / 220 = 55 витков

Как рассчитать номинальный ток

боковая обмотка 220 В. Допустим, это 2 ампера, тогда ток через обмотку N7 можно рассчитать, используя следующую базовую формулу мощности: 2/300 = 440/300 = 1,46 ампер.

Это показывает, что в автотрансформаторе или трансформаторе любого типа выходная мощность в идеале почти равна входной мощности.

Как преобразовать обычный трансформатор в автотрансформатор

Как обсуждалось в предыдущих параграфах этой статьи, обычный трансформатор включает в себя две отдельные обмотки, которые электрически изолированы, образуя соответствующие первичную и вторичную обмотки.

Поскольку две стороны обмотки электрически изолированы, становится невозможным генерировать индивидуальные повышающие и понижающие напряжения сети переменного тока с помощью этих трансформаторов, в отличие от автотрансформатора.

Однако при небольшой доработке блока обычный трансформатор вполне можно превратить в автотрансформатор. Для этого нам просто нужно соединить провода первичной стороны с проводами вторичной стороны в формате s, как показано на следующей схеме:

Здесь мы находим обычный понижающий трансформатор 25-0-25 В / 220 В, преобразуемый в удобный маленький автотрансформатор, просто присоединив соответствующие вторичные/первичные провода.

После соединения проводов показанным образом модифицированный автотрансформатор позволяет пользователю получить повышенную сеть 220 + 25 = 245 В переменного тока или пониженную сеть 220 — 25 = 195 выходов AC V от соответствующих выходных проводов.

Его типы, работа, преимущества и применение

Содержание

Что такое автотрансформатор:

Автотрансформатор – это специальный тип трансформатора, состоящий из одной обмотки. Эта обмотка используется как для первичной, так и для вторичной (высокого и низкого напряжения) сторон. Он широко используется благодаря своей функции переменного выходного напряжения, более низкой стоимости и небольшому размеру.

В обычном двухобмоточном трансформаторе есть две отдельные обмотки для стороны высокого и низкого напряжения. Связь между этими двумя обмотками чисто магнитная (взаимная индукция). Это означает, что между обеими обмотками имеется электрическая изоляция.

С другой стороны, автотрансформатор использует одну обмотку как первичную и вторичную одновременно. Благодаря этому вход и выход связаны электрически, а также магнитно через самоиндукцию. Электрическое соединение включает в себя опасность удаления изоляции между обмотками, но эта отдельная обмотка дает много преимуществ, которые обсуждаются в этой статье ниже.

• Запись по теме: Типы трансформаторов и их применение

Работа автотрансформатора:

Стандартный автотрансформатор, как показано на рисунке ниже, имеет одну обмотку вокруг многослойного сердечника. Эта единственная обмотка используется как для первичной, так и для вторичной цепи.

Их обмотка состоит как минимум из трех выводов, т. е. A, B и C, как показано на рисунке. Клеммы A и B являются фиксированными клеммами, а клемма C представляет собой регулируемую точку ответвления. Питание переменного тока подается на фиксированные клеммы A и B, а нагрузка подключается к переменным точкам ответвления C и B.

Автотрансформатор может иметь несколько ответвлений для обеспечения переменного выходного напряжения. Каждая из этих точек отвода предназначена для обеспечения различного коэффициента трансформации трансформатора, следовательно, для изменения выходного напряжения.

На рисунке выше показано несколько точек ответвления, т.е. C ₁ , C ₂ , C ₃ . В то время как две другие клеммы A и B зафиксированы.

• Сообщение по теме: Как узнать мощность однофазного и трехфазного трансформатора в кВА?

Помимо электрического соединения между первичной и вторичной обмотками, существует индукционный поток энергии. Это связано с тем, что переменный переменный ток в обмотке создает переменный магнитный поток, который индуцирует ЭДС в обмотке, также известную как самоиндукция. Таким образом, выход автотрансформатора представляет собой комбинацию преобразования энергии и электрической проводимости, поэтому он имеет более высокий КПД, чем обычный двухобмоточный трансформатор, но за счет отсутствия электрической изоляции.

Обмотка от точки A до B действует как первичная обмотка, а общая обмотка между C и B действует как вторичная обмотка. Предположим, что количество витков первичной обмотки равно N ₁ , а количество витков вторичной обмотки равно N ₂ . Таким образом, коэффициент трансформации трансформатора определяется выражением;

Передаточное отношение, k = N ₂ /N ₁

Это передаточное число может варьироваться в зависимости от переменной точки ответвления, которая может увеличивать или уменьшать количество витков во вторичной обмотке N ₂ .

Предположим, что трансформатор не имеет потерь и напряжение, подаваемое на первичную обмотку, составляет В ₁ , а напряжение вторичной обмотки на нагрузку составляет В ₂ , тогда;

V ₂ / V ₁ = N ₂ / N ₁ = K

V ₂ = V ₁ K

V _{2 1 K}

V ₂ 1 K

V ₂ 1 . / N ₁ )

Изменяя точку ответвления C в обмотке, мы можем изменить коэффициент витка k. Это приведет к переменному вторичному напряжению. Таким образом, выходное напряжение автотрансформатора можно изменять, перемещая точку ответвления.

• Связанный пост: Почему трансформатор рассчитан на кВА, а не на кВт?

Типы автотрансформаторов:

В зависимости от повышения и понижения напряжения автотрансформаторы делятся на два типа: повышающий трансформатор и понижающий трансформатор. Так же, как и два обмоточных трансформатора, одиночный автотрансформатор может использоваться в обеих конфигурациях.

Повышающий автотрансформатор

Выходное напряжение такого автотрансформатора превышает входное напряжение и, наоборот, ток.

Для выполнения функции повышения источник питания переменного тока подключается к регулируемой точке отвода C и B, а нагрузка подключается к клеммам A и C, как показано на рисунке ниже.

В такой конфигурации число витков первичной обмотки N ₁ (входная обмотка), которая находится между C и B, меньше числа витков вторичной обмотки N ₂ .

Таким образом, коэффициент трансформации (N ₂ / N ₁ ) становится больше единицы, что является условием для повышающего трансформатора.

Похожие сообщения:

• Использование и применение трансформатора
• Соединения трансформаторов с открытым треугольником

Понижающий автотрансформатор

В понижающем автотрансформаторе выходное напряжение меньше входного напряжения, а выходной ток больше входного тока.

Для выполнения функции понижения соединения меняются на повышающие. Источник переменного тока подключается к фиксированным клеммам (A и B) автотрансформатора, а нагрузка подключается между клеммами C и B.

Количество витков первичной обмотки N ₁ между точками A и B превышает количество витков вторичной обмотки N ₂ . Следовательно, коэффициент трансформации становится меньше 1, что является условием для понижающего трансформатора.

• Сообщение по теме:  Разница между силовыми и распределительными трансформаторами?

Экономия меди в автотрансформаторе:

Наиболее заметной особенностью автотрансформатора является экономия меди по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором.

Вес меди зависит от ее длины и площади поперечного сечения. Однако длина меди в трансформаторе соответствует количеству витков, а площадь поперечного сечения соответствует его номинальному току. Таким образом, масса меди в трансформаторе равна;

Масса меди = N x I

Где N — количество витков, а I — ток, протекающий через них.

Из-за двух разных токов в обмотке автотрансформатора обмотка разделена на две части, т. е. AC и CB.

Масса меди для сечения AC составляет;

W _AC ∝ I ₁ (N ₁ -N ₂ )

I ₁ -ток, проходящий через IT & (N ₁ -N -N -N -N -N -N -N -N -N -N -N -N -N -N -N . количество витков между точками A и C.

Масса медная для секции СВ;

W _CB ∝ (I ₂ – I ₁ ) N ₂

• 0160

N ₂ — количество витков между точками C и B. Однако ток (I ₂ — I ₁ ) возникает из-за того, что ток нагрузки I ₂ противоположен по фазе току I ₁ . Поскольку мы знаем, что выходное напряжение уменьшается из-за нижних вторичных витков, выходной ток I ₂ превышает первичный ток I ₁ . Таким образом, результаты обоих текущих становятся (I ₂ – I ₁ ).

Теперь общий вес меди обмотки автотрансформатора, Вт _и есть;

W _A ∝ (W _AB + W _{до н.э.} )

W _A ∝ I ₁ (N ₁ ) ) — — — — — — — ). – I ₁ ) N ₂

W _a   ∝  I ₁ N ₁ – I ₁ N ₂ + I ₂ N ₂ – I ₁ N ₂

W _и   ∝  I ₁ N ₁ + I ₂ N ₂ – 2 I ₁ N ₂

Теперь найдем массу двух обмоток медного трансформатора;

Масса медная первичной обмотки;

W _p ∝  I ₁ N ₁

Медный груз вторичной обмотки;

W _s ∝  I ₂ N ₂

Общий вес меди двухобмоточного трансформатора;

W _tw   ∝  W _p + W _s

W _tw  ∝  I ₁ N ₁ + I ₂ N ₂

Now, the copper отношение веса автотрансформатора к двухобмоточному трансформатору;

Разделив на I ₁ N ₁

Теперь разница между массой меди автомобильного и двухобмоточного трансформаторов составляет;

Таким образом, экономия меди в автотрансформаторе зависит от его коэффициента трансформации. Поскольку передаточное число автотрансформатора остается меньше единицы, экономия меди увеличивается, когда передаточное число достигает значения, близкого к единице.

• Запись по теме: Защита и неисправности силового трансформатора

Процентная экономия меди

Процентную экономию меди автотрансформатора можно легко определить, взяв отношение стороны низкого напряжения к стороне высокого напряжения. Например,

Процентная экономия меди  =  V _L /V _H x 100%

Поскольку напряжение соответствует виткам в обмотке, процент экономии меди также можно рассчитать как;

Процент экономии меди  = N _L /N _H x 100%

Где

N _L = количество витков на стороне низкого напряжения

N _H = количество витков на стороне высокого напряжения сторона

• Запись по теме: Потери в трансформаторе – Типы потерь энергии в трансформаторе

Преимущества автотрансформатора:

• Наиболее важной особенностью автотрансформатора является экономия меди. Количество меди, используемой в автотрансформаторе, меньше, чем в двухобмоточном трансформаторе того же номинала. Таким образом, он уменьшает капитал на , необходимый для его строительства.
• В автотрансформаторе используется одна обмотка, что значительно уменьшает его размер и вес.
• Небольшие размеры и вес автотрансформатора позволяют ему иметь более высокую номинальную мощность ВА, чем обычный двухобмоточный трансформатор при том же количестве материала.
• Регулировка напряжения намного лучше, чем у двухобмоточного трансформатора из-за устранения потерь во второй обмотке.
• Благодаря электропроводности, магнитной индукции и уменьшению потерь во второй обмотке КПД автотрансформатора выше, чем у двухобмоточного трансформатора.

Связанный пост: Уравнение ЭДС трансформатора

Недостатки автотрансформатора:

• Между обмотками отсутствует электрическая изоляция. Таким образом, заземление первичной обмотки автотрансформатора не устранит риск поражения электрическим током, поскольку обе обмотки электрически соединены. Цепь по-прежнему будет замыкаться через землю.
• Из-за наличия гальванической развязки между обмотками двухобмоточный трансформатор блокирует передачу гармоник между нагрузкой и питанием, в то время как автотрансформатор фактически не может этого сделать.
• Из-за низкого потока рассеяния между первичной и вторичной обмотками полное сопротивление автотрансформатора низкое. Таким образом, это может привести к большим токам короткого замыкания во вторичной обмотке.

Связанная статья: Техническое обслуживание трансформатора — техническое обслуживание, диагностика и мониторинг силовых трансформаторов

Применение автотрансформатора:

• Они используются для компенсации падения напряжения в распределительных трансформаторах.
• Для пуска асинхронных и синхронных двигателей используется несколько методов. Одним из способов является использование автотрансформатора.
• В лабораториях используется регулируемый автотрансформатор, также известный как Variac , который имеет постоянно регулируемое выходное напряжение.