Autotransformadores

Autotransformadores

1. Es una máquina eléctrica e construcción y características similares a las de un transformador, pero que, a diferencia de este, solo posee un devanado único alrededor de un núcleo ferromagnético.

   • El devanado debe tener al menos tres puntos de conexión eléctrica; la fuente de tensión y la carga se conectan a dos de las tomas, mientras que una toma es una conexión común a ambos circuitos eléctricos . Cada toma corresponde a una tensión diferente de la fuente .

2. La transferencia de potencia entre dos circuitos conectados a un autotransformador ocurre a través de dos fenómenos: el acoplamiento magnético y la conexión galvánica entre los dos circuitos.

3. Funcionan basados en el principio de campos magnéticos variantes en el tiempo, por lo que no pueden ser utilizados en circuitos de corriente continua. Para reducir al mínimo las pérdidas en el núcleo debidas a corrientes de Foucault y a la histéresis magnética, se suele utilizar acero eléctrico, laminado en finas chapas que luego se apilan y compactan.

   • La relación de transformación de un autotransformador es la relación entre el número de vueltas del devanado completo (serie + común) y el número de vueltas del devanado común.

4. Aplicaciones

   • Se utilizan en el sistema eléctrico de potencia, para interconectar circuitos que funcionan a tensiones diferentes, pero en una relación cercana a 2:1. Se utiliza para conectar máquinas fabricadas para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de alimentación. Se utiliza para conectar aparatos, electrodomésticos y cargas menores en cualquiera de las dos alimentaciones mas comúnes a nivel mundial. Como método de arranque suave para motores de inducción tipo jaula de ardilla.

5. Limitaciones

   • Una falla en el aislamiento de los devanados de un autotransformador puede producir que la carga quede expuesta a recibir plena tensión . La elevada corriente de cortocircuito. Las ventajas en ahorro de material (tanto en los devanados como en el núcleo) tienen una limitación física, que en la práctica es una relación de tensiones de 3:1. Para relaciones de tensión mayores a ésta, o bien el transformador convencional de dos devanados es más compacto y económico, o bien resulta imposible construir el autotransformador.

6. Operación

   • En un transformador, las definiciones de primario y secundario son:
     • Al conectarlo como autotransformador, hay que redefinir primario y secundario como:
   • se obtiene las siguientes relaciones de cálculo:
     • Al conectar un transformador como autotransformador, este aumenta su capacidad para transferir potencia en una proporción determinada por la relación de transformación de la conexión como transformador.

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