En un autotransformador, la porción común del devanado único actúa como parte tanto del devanado "primario" como del "secundario". La porción restante del devanado recibe el nombre de "devanado serie" y es la que proporciona la diferencia de tensión entre ambos circuitos circuitos,, mediante la adición en serie con la tensión del devanado común La transferencia de potencia potencia entre entre dos circuitos conectados a un autotransformador ocurre a través de dos fenómenos: el acoplamiento magnético (como en un transformador común y la cone!ión galvnica (a través de la toma común entre los dos circuitos #e igual manera, un transformador incrementa su capacidad de transferir potencia al ser conectado como autotransformador
Tipos de autotransformador
A. Autotransformador reductor
$i se aplica una tensión alterna entre los puntos % y &, y se mide la tensión de salida entre los puntos ' y #, se dice que el autotransformador es reductor de tensión.
elación de vueltas )s * )p +
Fig. 1. Autotransformador reductor
B. Autotransformador elevador
$i se aplica una tensión alterna entre los puntos ' y #, y se mide la tensión de salida entre los puntos % y &, se dice que el autotransformador es elevador de tensión.
Fig. 2 Autotransformador Elevador
elación de vueltas )s * )p - /)'//0 #E 12)'/0)%3/E)40 5 0E%'/6) El principio de funcionamiento es el mismo que el del transformador común, común, entonces la relación de transformación entre las tensiones y las corrientes y el número devueltas se mantiene. Las corrientes primaria y secundaria estn en oposición y la corriente total que circula por las espiras en común es igual a la diferencia de la corriente del devanado de ba7a tensión y el devanado de alta tensión. ara que un autotransformador funcione funcione %decuadamente los dos devanados deben tener el mismo sentido de bobinado
Operación 4iene un solo bobinado arrollado sobre el núcleo, pero dispone de cuatro bornes, dos para cada circuito, y por ello presenta puntos en común con el transformador 'onsta de un bobinado de e!tremos % y #, al cual se le 8a 8ec8o una derivación en el punto intermedio &. or a8ora llamaremos primario a la sección completa % # y secundario a la porción & #, pero en la prctica puede ser a la inversa, cuando se desea elevar la tensión primaria.
Fig. 3 Operación del Autotransformador
La tensión de la red primaria, a la cual se conectar el autotransformador, es 9, aplicada a los puntos % y #. mostrados en la fig. 'omo toda bobina con núcleo de 8ierro, en cuanto se aplica esa tensión circula una corriente que 8emos llamado de vac;o en la teor;a anterior. $abemos también, que esa corriente de vac;o est formada por dos componentes< una parte es la corriente magnet;=ate, que est atrasada >?@ respecto de la tensión, y otra parte que est en fase, y es la que cubre las pérdidas en el 8ierro, cuyo monto se encuentra multiplicando esa parte de la corriente de vac;o, por la tensión aplicada. Llamamos a la corriente total de v ac;o /?, como lo 8emos 8ec8o en otras oportunidades.
Tipos de construcción E!isten autotransformadores con varias tomas en el secundario y por lo tanto, con varias relaciones de transformación. #e la misma manera que los transformadores, los autotransformadores también pueden equiparse con cambiadores de toma automticos y utili=arlos en sistemas de transmisión y distribución para regular la tensión de la red eléctrica. 4ambién e!isten autotransformadores en los que la toma secundaria se logra a través de una escobilla desli=ante, permitiendo una gama continua de tensiones secundarias que van desde cero 8asta la tensión de la fuente. Este último diseAo se comerciali=ó en Estados 2nidos ba7o el nombre genérico de 9ariac y en la prctica funciona como una fuente de corriente alterna regulable en tensión. de esta manera tenemos una maquina de '% ms efica=
Fig. 4 Tipo de Autotransformador" ariac "
!imitaciones entro de los autotransformadores e#isten limitaciones de funcionamiento $ue se dar% a conocer a continuación
a 2na falla en el aislamiento de los devanados de un autotransformador puede producir que la carga quede e!puesta a recibir plena tensión (la de la fuente. $e debe tener en cuenta esta situación al decidir utili=ar un autotransformador para una determinada aplicación. b Las venta7as en a8orro de material tienen una limitación f;sica, que en la prctica es una relación de volta7es de :. ara relaciones de tensión mayores a ésta, o bien el transformador convencional de dos devanados es ms compacto y económico, o bien resulta imposible construir el autotransformador. c En sistemas de transmisión de energ;a eléctrica, los autotransformadores tienen la desventa7a de no filtrar el contenido armónico de las corrientes y de actuar como otra fuente de corrientes de falla a tierra.
d E!iste una cone!ión especial Bllamada "cone!ión en "&'()&A(" que se emplea en sistemas trifsicos para abrir un camino de retorno a la corriente de tierra que de otra manera no ser;a posible lograr, manteniendo la referencia de tierra del sistema.
Fig. * +one#ión &ig , -ag &/
enta0as desventa0as % continuación se dar a conocer las venta7as y desventa7as de los autotransformadores en resumen decimos que e!iste una gran gama de venta7as de los autotransformadores
1. ETAA
$olo un porcenta7e de la energ;a se trasmite por inducción El autotransformador por sus caracter;sticas se viene a ser de menor tamaAo por lo que ocupar;a menor espacio E!iste menor flu7o del campo y menor tamaAo del núcleo de 8ierro. $e obtienen autotransformadores ms livianos. El autotransformador lleva un solo bobinado 3enores ca;das de tensión 3enor intensidad de vac;o Es ms fcil de construir y requiere menos cobre. En consecuencia es ms económico. arte de la energ;a del autotransformador se transmite eléctricamente. Las perdidas eléctricas siempre son menores que las perdidas magnéticas El autotransformador tiene mayor rendimiento El autotransformador genera ms potencia que un transformador normal de especificaciones similares 4iene una tensión de cortocircuito pequeAa lo que plantea el inconveniente de que la corriente en caso de corto circuito es elevada 4ransfiere ms potencia que un transformador normal
Fig. 5 Autotransformador de una central
2. EETAA
La principal desventa7a de los autotransformadores es que a diferencia de los transformadores ordinarios 8ay una cone!ión f;sica directa entre el circuito primario y el secundario, por lo que se pierde el aislamiento eléctrico en ambos lados.
eligro del corte de una espira, lo que producir;a que el secundario quede sometida a la tensión del
primario
'onducción galvnica entre el primario y secundario &a7a regulación de tensión debido a su ba7a impedancia equivalente #ebido a la construcción eléctrica del dispositivos, la impedancia de entrada del autotransformador es menor que de un transformador común Esto no es ningún problema durante el funcionamiento normal de la maquina, pero si por alguna ra=ón s e produce un cortocircuito a la salida La salida del transformador no est aislada con la entrada, este se vuelve inseguro para la persona que lo opera. )o tienen aislamientos en los primarios y secundario
Aplicaciones E#iste aplicaciones mu importantes para el funcionamiento de otras ma$uinas $ue re$uieren autotransformadores
Los autotransformadores se utili=an a menudo en sistemas eléctricos de potencia, para interconectar circuitos que funcionan a tensiones diferentes, pero en una relación cercana a C: (por e7emplo, D?? 9 * C? 9 ó F 9 * GG 9.
Fig. 6 Autotransformador
En la industria, se utili=an para conectar maquinaria fabricada para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de alimentación (por e7emplo, motores de DF? 9 conectados a una alimentación de G?? 9. $e utili=an también para conectar aparatos, electrodomésticos y cargas menores en cualquiera de las dos alimentaciones ms comunes a nivel mundial (??B? 9 a C??BCH? 9. En sistemas de distribución rural, donde las distancias son largas, se pueden utili=ar autotransformadores especiales con relaciones alrededor de :, aprovec8ando la multiplicidad de tomas para variar la tensión de alimentación y as; compensar las apreciables ca;das de tensión en los e!tremos de la l;nea.
Fig. 7 Autotransformador de distri8ución
$e utili=an autotransformadores también como método de arranque suave para motores de inducción tipo 7aula de ardilla, los cuales se caracteri=an por demandar una alta corriente durante el arranque
Fig. 9 Autotransformador de arran$ue suave para motores
En sistemas ferroviarios de %lta velocidad e!isten métodos de alimentación duales tales como el conocido como C!CH 9. En este, los transformadores de las subestaciones alimentan a ICH 9 a la catenaria, a BCH 9 al feeder o alimentador negativo y con la toma intermedia o neutro puesta al carril. 'ada cierto tiempo, ? m t;picamente, se conectan autotransformadores con H? 9 en el primario y CH 9 en el secundario #e esta manera, la carga (trenes se encuentra alimentada a CH 9 entre c atenaria y carril pero la energ;a se transporta a H? 9, reduciendo las pérdidas
Fig. 1: Autotransformador para sistemas ferroviarios
+onclusiones En esta investigación concluimos con lo mencionado en los puntos requeridos anteriormente en que encontramos una gran gama de venta7as del autotransformador y desventa7as e!plicamos el funcionamiento y como opera el autotransformador en si decimos que el autotransformador se caracteri=a de los dems por tener un solo bobinado En otra parte decimos que los autot Leer ms: 8ttp:**JJJ.monografias.com*traba7os>*losBautotransformadores*losB autotransformadores.s8tmlKi!==Hm9cl5M
