Автотрансформатор

Автотрансформатор — особый тип трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки электрически соединены и имеют общую часть (общую точку). За счёт этого удаётся передавать часть мощности напрямую по гальванической связи, а не только через магнитную. Это даёт автотрансформатору существенно меньшие габариты, массу и стоимость по сравнению с двухобмоточным трансформатором равной мощности.

Принцип работы

У двухобмоточного трансформатора вся мощность передаётся через магнитный поток. У автотрансформатора часть мощности передаётся напрямую (гальванически), часть — через магнитный поток. Чем ближе коэффициент трансформации к единице, тем большая доля мощности идёт гальванически, тем выгоднее автотрансформатор.

Экономия габаритов пропорциональна (1 - 1/k), где k — коэффициент трансформации. Для k = 1,2 экономия около 17 процентов. Для k = 2 — уже 50 процентов. При k больше 3-4 автотрансформатор становится неэффективен — переходят на обычный трансформатор.

Применение

В распределительных сетях

Согласование близких напряжений: 220/127 В, 400/230 В, 10/6 кВ. Для местных сетей старой застройки, где исторически применялось 127 В или 6 кВ.

Для пуска мощных электродвигателей

Пусковой автотрансформатор снижает напряжение на двигателе в момент пуска (обычно до 50-80 процентов номинала), что ограничивает пусковой ток в 2-4 раза. После разгона переключается на прямое питание. Сейчас в основном вытеснен частотными преобразователями и устройствами плавного пуска.

Для бытовых регуляторов напряжения

ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) — с ручной регулировкой выходного напряжения от 0 до 250 В. Применяется в лабораториях, при наладке оборудования.

В стабилизаторах напряжения

Основа электромеханических стабилизаторов — автотрансформатор с подвижным контактом, которым автоматика выставляет нужное выходное напряжение при колебаниях сети.

Недостатки автотрансформатора

• Нет гальванической развязки между первичной и вторичной цепями (это главный минус — при коротком замыкании или обрыве общей точки напряжение одной стороны может попасть на другую)
• Нельзя применять там, где требуется изоляция (например, на выходе медицинского оборудования, аудиотехники с заземлённым экраном)
• Токи короткого замыкания выше, чем у двухобмоточного

Отличия от /glossariy/silovoy-transformator двухобмоточного трансформатора

• Автотрансформатор легче и дешевле при малых k
• Автотрансформатор без гальванической развязки — ограничение по применению
• Автотрансформатор нельзя применять как /glossariy/razdelitelnyy-transformator разделительный

Производители: ЭЛТИЗ (Россия), Трансформер (Россия), SBW/TDGC (Китай), ABB, Siemens.