Autotransformador

• O autotransformador é um transformador b i d l d ã iabaixador ou elevador que não possui uma isolação galvânica entre o primário e o secundáriosecundário. 

Vantagens:

• Redução de custo.• Utilização de menor quantidade de cobre para uma mesma transformação.

• O rendimento do autotransformador é maiorO rendimento do autotransformador é maior.• O tamanho do autotransformador é menor para uma mesma especificação.

Autotransformador

• Desvantagem: Não possuir isolação entre primário e secundário;

Esquema representando um autotransformador:Esquema representando um autotransformador:

Autotransformador

• A primeira vista pode parecer que o autotransformador nada mais é do que um divisor de tensão.

• Porém se observarmos o sentido da corrente IC (comum aos i it i á i dá i ) é t á i d circuitos primário e secundário), vemos que é contrário ao de um

divisor de tensão. Ainda em um divisor de tensão I1 é maior que I2.

Mas no autotransformador é preciso obedecermos a equação • Mas no autotransformador é preciso obedecermos a equação V1.I1=V2.I2. Logo, se V2 é menor que V1, I2 deve ser maior que I1. Assim para o circuito abaixador:

I2=I1+ICI2=I1+ICA mesma análise pode ser feita p/ o circuito elevador:

I1=I2+IC

Uma maneira de se descobrir o sentido da corrente comum IC é desenhar os sentidos das correntes primária I1 e I2, a diferença deve ser suprida por IC.ser suprida por IC.

Autotransformador variável

• O autotransformador pode ter saída variável, é o caso dos variacs,p , ,muito utilizados em laboratórios onde é necessário variar a tensão sobre

uma ampla faixa de ajuste com pequena perda de potência.

Autotransformador variável

• Um variac tem uma escova de carvão sob um eixo rotativo e que faz

contato com as espiras expostas no enrolamento do transformador.

Autotransformador variável•Um transformador comum de dois enrolamentos isolados pode ser

convertido em um autotransformador, conforme figura abaixo:

Autotransformador variávelEx: Para o transformador isolado de 10 kVA, da figura abaixo,ligado como autotransformador com polaridade aditiva, calcule:) A id d i i l d l d 120 V èa) A capacidade original do enrolamento de 120 V em ampères.

b) A capacidade original do enrolamento de 1200 V emampères.

c) A capacidade do autotransformador, usando a capacidade doenrolamento de 120 V calculada acima.

d) O acréscimo percentual da capacidade do autotransformador) p pem relação ao transformador isolado.

e) I1 e IC a partir do valor de I2.

Autotransformador Porque os kVA de um transformador isolado aumentam quandoele é ligado como autotransformador?

-Em um transformador isolado não há ligação condutiva entre oscircuitos primário e secundário. Neste caso toda a energia deve

f d i i dá iser transformada para atingir o secundário.- Num autotransformador, parte da energia pode ser transferidacondutivamente do primário ao secundário, e o restante daenergia seria transferida por ação de transformação.

Observe a figura:

Desde que,I2=I1+IC, neste circuito, toda a corrente I1 é conduzida a I2. Osvolt-ampères transferidos condutivamente, do primário aop , psecundário, para um autotransformador abaixador, são:

volt-ampères condutivos=V2.I1

- Uma vez que V2+VP=V1, a diferença entre V1 e V2 (OU VP) éa medida da energia transformada. Assim, os volt-ampèrestransferidos do primário ao secundário por ação detransferidos do primário ao secundário, por ação detransformador, para um transformador abaixador são:

volt-ampères transformados=Vp.I1

Observe a figura:

Para um transformador elevador prevalece a mesma lógica.Como mostra a figura, I2 é a parte de I1 que é transferidacondutivamente, desta maneira, os volt-ampères transferidos, , pcondutivamente do primário ao secundário, para umautotransformador elevador, são:

volt-ampères condutivos=V1.I2volt ampères condutivos V1.I2

Observe a figura:

Desde que V2=VS+V1, a diferença entre V2 e V1 (ou VS) é umad d d f d l èmedida da energia transformada. Assim os volt-ampères

transferidos do primário ao secundário, por ação detransformação no elevador são:

Volt-ampères transformados = VS.I2

Para ambos os transformadores, elevador e abaixador, aquantidade total de energia transferida do primário aoq g psecundário, medida em kVA é:

kVA(total)=kVA transferidos condutivamente+ kVA kVA(total) kVA transferidos condutivamente+ kVA transformados

Assim, para um autotransformador abaixador:

kVA total=(V2.I1+VP.I1)/1000

Enquanto que para um autotransformador elevador:kVA total=(V1.I2+VS.I2)/1000

Ex: Para o autotransformador da figura abaixo, calcule:a- Os kVa transferidos condutivamente do primário aopsecundário.b- Os kVa transformadosC- Os kVa totaisC Os kVa totais