Автотрансформатор отличается от трансформатора тем, что у него обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, причем она выполняется из проводников, в общем случае отличающихся по сечению от проводников другой части, и обычно располагается относительно другой части, как показано на рис. 2-48.

Рис. 2-48. Схема понижающего автотрансформатора (а); расположение частей его обмоток относительно стержня сердечника (б).

 Следовательно, части Аа и аХ можно рассматривать как обмотки двухобмоточного трансформатора, имеющие между собой не только магнитную связь, но и электрическую.

Автотрансформаторы могут служить как для понижения, так и для повышения напряжения. Они выполняются для небольших коэффициентов трансформации, не сильно отличающихся от единицы, и в этом случае, как показано в дальнейшем, экономичнее в работе и требуют на изготовление меньше материалов, чем обычные двухобмоточные трансформаторы на ту же номинальную мощность.

За номинальную мощность автотрансформатора принимается мощность S_н = U_1нI_1н = U_2нI_2н.

Приложенное к обмотке А — X напряжение , уравновешивается в основном э.д.с. . Электродвижущая сила  создает ток во вторичной цепи, при этом  следовательно,

Пренебрегая током холостого хода, согласно закону полного тока можем написать:

отсюда

          (2-77)

Ток в общей части обмотки а — X равен геометрической сумме первичного и вторичного токов:
          (2-78)

Для понижающего трансформатора I₂>I₁ следовательно, ток общей части обмотки равен

что дает возможность соответственна уменьшить сечение ее проводников.

Учитывая (2-77), получим:

Части обмотки А — а и а — X магнитно уравновешены, т. е. их н.с. равны и противоположно направлены, что следует из соотношений

          (2-79)

Для того чтобы можно было сравнить автотрансформатор с двухобмоточным трансформатором, найдем расчетную мощность S_а автотрансформатора.

Расчетная мощность S_а1 части обмотки А — а равна:

          (2-80)

расчетная мощность S_a2 части обмотки а — X равна:

          (2-81)

Следовательно, S_al = S_a2, так как E₁I₁ = E₂I₂.

Отсюда найдем расчетную мощность автотрансформатора при номинальных значениях токов и напряжений:

          (2-82)

Размеры автотрансформатора рассчитываются для мощности

тогда как размеры двухобмоточного трансформатора рассчитываются для мощности S_н.

Таким образом, расчетная мощность автотрансформатора меньше его номинальной мощности, называемой также полной или проходной:

          (2-83)

Вверх

Глава 3