Um Auto Transformador é um transformador com apenas uma ferida de enrolamento num núcleo laminado. Um auto transformador é semelhante a um transformador de dois enrolamentos, mas diferem na forma como o enrolamento primário e o secundário estão inter-relacionados. Uma parte do enrolamento é comum a ambos os lados primário e secundário.

Na condição de carga, uma parte da corrente de carga é obtida diretamente da alimentação e a parte restante é obtida pela ação do transformador. Um transformador automático funciona como um regulador de tensão.

Conteúdo:

• Explicação do Transformador Automático com Diagrama de Circuito
• Guardar o Cobre no Transformador Automático como Comparado com o Transformador de Dois Bobinados Ordinários
• Vantagens do Transformador Automático transformador
• Desvantagens do Auto transformador
• Aplicações do Auto transformador

Explicação do Auto transformador com diagrama de circuito

Em um transformador comum, os enrolamentos primário e secundário são isolados eletricamente um do outro, mas conectados magneticamente, como mostra a figura abaixo. Enquanto no transformador automático, os enrolamentos primário e secundário são ligados tanto magneticamente como electricamente. Na verdade, uma parte do enrolamento contínuo simples é comum tanto ao primário como ao secundário.

Existem dois tipos de transformadores automáticos baseados na construção. Em um tipo de transformador, há o enrolamento contínuo com as torneiras trazidas para fora em pontos convenientes determinados pela tensão secundária desejada. Entretanto, em outro tipo de auto transformador, existem duas ou mais bobinas distintas que são eletricamente conectadas para formar um enrolamento contínuo. A construção do Auto transformador é mostrada na figura abaixo.

Auto – Transformador AB de onde se retira um tapping em C, de tal forma que o CB atua como um bobinamento secundário. A tensão de alimentação é aplicada através do AB, e a carga é conectada através do CB. O rosqueamento pode ser fixo ou variável. Quando uma tensão CA V1 é aplicada através de AB, um fluxo alternado é configurado no núcleo, como resultado, um emf E1 é induzido no enrolamento AB. Uma parte deste emf induzido é tomada no circuito secundário.

Let,

• V1 – tensão primária aplicada
• V2 – tensão secundária através da carga
• I1 – corrente primária
• I2 – corrente de carga
• N1 – número de voltas entre A e B
• N2 – número de voltas entre C e B

Neglecting nocorrente de carga, reactância de fuga e perdas,

V1 = E1 e V2 = E2

Por isso, a relação de transformação:

Como os ampere-turns secundários são opostos aos ampere-turns primários, então a corrente I2 está em oposição de fase a I1. A voltagem secundária é menor que a primária. Portanto, a corrente I2 é mais do que a corrente I1. Portanto, a corrente resultante fluindo através da seção BC é (I2 – I1).

A ampere-turns devido à seção BC = corrente x voltas
Equação (1) e (2) mostra que os ampere-turns devido à seção BC e AC balanceiam um ao outro que é característica da ação do transformador.

Economia de Cobre em Transformador Automático como Comparado com Transformador de Dois Bobinados Ordinários

O peso do cobre é proporcional ao comprimento e área de uma secção transversal do condutor.

O comprimento do condutor é proporcional ao número de voltas, e a secção transversal é proporcional ao produto da corrente e número de voltas.

Agora, da figura acima (B) apresentada do auto transformador, o peso de cobre necessário num auto transformador é

Wa = peso de cobre na secção AC + peso de cobre na secção CB

Então

Se a mesma tarefa for realizada com um transformador normal de dois enrolamentos apresentado acima na figura (A), o peso total do cobre necessário no transformador comum,

W0 = peso do cobre no seu enrolamento primário + peso do cobre no seu enrolamento secundário

Por isso,

Agora, a relação entre o peso do cobre de um auto transformador e o peso do cobre de um transformador comum é dada como

Guardar o cobre afectado pela utilização de um auto transformador = peso do cobre necessário num transformador comum – peso do cobre necessário num auto transformadorPor isso,

Poupança de cobre = K x peso de cobre necessário para dois enrolamentos do transformador

Hence, a poupança em cobre aumenta à medida que a relação de transformação se aproxima da unidade. Assim o transformador automático é utilizado quando o valor de K é quase igual à unidade.

Vantagens do transformador automático

• Menos dispendioso
• Melhor regulação
• Baixas perdas em comparação com dois transformadores de enrolamento comuns da mesma classificação.

Desvantagens do transformador automático

Existem várias vantagens do transformador automático, mas também uma grande desvantagem, porque o transformador automático não é amplamente utilizado, é que

• O enrolamento secundário não é isolado do enrolamento primário.
  Se um auto transformador é usado para fornecer baixa tensão a partir de uma alta tensão e há uma interrupção no enrolamento secundário, a tensão primária completa atravessa o terminal secundário, o que é perigoso para o operador e para o equipamento. Portanto, o auto transformador não deve ser utilizado para interligar sistemas de alta e baixa tensão.

• Utilizado apenas nos locais limitados onde é necessária uma pequena variação da tensão de saída da tensão de entrada.

Aplicações do Auto transformador

• É utilizado como motor de arranque para dar até 50 a 60% da tensão total ao estator de um motor de indução em gaiola de esquilo durante o arranque.
• É usado para dar um pequeno impulso a um cabo de distribuição, para corrigir a queda de tensão.
• Também é usado como regulador de tensão
• Usado no sistema de transmissão e distribuição de energia e também no sistema de áudio e ferrovias.