Pierderile in miezul feromagnetic si in infasurarile autotransformatorului

Pierderile in miezul feromagnetic si in infasurarile autotransformatorului

1. Pierderile in miezul feromagnetic

Pierderile in miezul feromagnetic al autotransformatorului nu se deosebesc de pierderile din fierul magnetic al transformatorului obisnuit.

Intr-adevar, admitem ca in ambele cazuri infasurarea primara consta din w₁ spire si i se aplica tensiunea U₁. Atunci, potrivit legii de echilibru a t.e.m. in ambe-le cazuri va exista unul si acelasi flux . Presupunand ca in ambele cazuri admi-tem una si aceeasi inductie, vor exista aceleasi pierderi in miezul feromagnetic.

2. Pierderile in cuprul infasurarilor

Pentru determinarea expresiei pierderilor in cuprul infasurarilor autotrans-formatorului si transformatorului se rationeaza astfel:

curentul infasurarii primare a autotransformatorului este egal cu curentul pri-mar al transformatorului obisnuit de aceleasi puteri;

in transformatorul obisnuit curentul I₁ strabate intreaga infasurare primara cu numarul de spire w₁, in timp ce in autotransformator numai in portiunea A-a a infasurarii cu numarul de spire w₁-w₂=w_1.

Daca:

r_Aa rezistenta portiunii A-a a infasurarii;

r_1T rezistenta infasurarii primare a transformatorului obisnuit,

atunci pierderile in cuprul infasurarii autotransformatorului pe portiunea A-a sunt:

p_cuAa=r_Aa∙=∙r_1T=r_1T (2.77)

Prin portiunea comuna a infasurarii autotransformatorului trece curentul I_aX=I₁, adica de ori mai mic in comparatie cu curentul I₂ din infa-surarea secundara a transformatorului obisnuit. Admitand in ambele cazuri, una si aceeasi densitate de curent avem:

r_aX (2.78)

unde:

r_aX  - rezistenta portiunii a-X a infasurarii autotransformatorului;

r_2T - rezistenta infasurarii secundare a transformatorului obisnuit.

In consecinta pierderile in cuprul portiunii aX sunt:

p_cua-X (2.80)

Prin urmare pierderile in cuprul autotransformatorului sunt:

p_cuAT =p_cuAa+p_cuaX=∙r_1T+r_2T=

(r_1T+r_2T)=p_cuT (2.70)

unde   p_cuT - pierderile in cuprul infasurarilor transformatorului.

Astfel, pierderile in cuprul autotransformatorului sunt de ori mai mici fata de pierderile in cuprul transformatorului obisnuit de aceeasi putere nominala si deci randamentul autotransformatorului este mai mare decat al transformatorului cu doua infasurari. Prin rationamente analoage se poate arata ca in acelasi raport se modifica in comparatie cu transformatorul obisnuit si tensiunea de scurtcircuit u_ka a autotransformatorului precum si greutatea infasura-rilor sale.

Fata de avantajele aratate, autotransformatorul prezinta si unele deficiente dintre care cele mai importante sunt:

posibilitatea transmiterii tensiunii inalte in reteaua de joasa tensiune datorita conexiunii galvanice existente intre infasurarile primara si secundara, motiv pentru care autotransformatoarele sunt folosite fie numai in retelele de inalta tensiune fie numai in retelele de joasa tensiune, iar infasurarea de joasa tensiune trebuie sa aiba aceeasi izolatie fata de masa (miez) ca si infasurarea de inalta tensiune;

conditii foarte grele de scurtcircuit datorita valorii foarte mici a tensiunii de scurtcircuit u_ka, fiind astfel necesare masuri de protectie care sa faca posibila functionarea sa suficient de stabila.