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Macchine elettriche |
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L'Autotrasformatore
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La struttura magnetica è identica a quella di un trasformatore normale ma è diverso il circuito elettrico, infatti è costituito da un unico avvolgimento diversamente parzializzato a seconda che si voglia ottenere un autotrasformatore elevatore o riduttore della tensione.
Indichiamo le spire che compongono l’unico avvolgimento con N1 mentre la porzione di N1 che identifica il secondario è indicato con N2.
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Se V2<V1 l’autotrasformatore è riduttore e risulta quindi K>1
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Si consideri l’autotrasformatore ideale in cui la corrente a vuoto Io è trascurabile e lo siano anche le cadute di tensione interne.
Vale quindi:
STUDIO DELLE MAGLIE DELL’AUTOTRASFORMATORE.
POTENZA DI DIMENSIONAMENTO.
Pn = V1n I1n = V2n I2n
Questa è la potenza nominale di un trasformatore.
L’avvolgimento PM (principio, punto medio) va dimensionato pere la tensione V1n - V2n e la corrente I1n.
L’avvolgimento MF (punto medio, fine) per la tensione V2n e la corrente I2n - I1n
Si ricavano quindi le potenze di dimensionamento.
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(V1n -V2n) I1n = V2n (I2n - I1n ) =
Pn (V1n –V2n)/ V1n = Pn (K-1 )/K = Kd Pn
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Questa è la parte di potenza trasferita attraverso il circuito elettrico.
A parità di potenza nominale è per rapporti di trasformazione prossimi all’unità, l’autotrasformatore non è solo più economico ma mostra anche una efficienza ed un rendimento più elevato A CAUSA DELLE PERDITE MINORI.
Essendo più piccola la reattanza di dispersione, l’autotrasformatore presenta cadute interne più basse, ma la corrente di corto circuito è molto elevata.
Nel caso di autotrasformatore elevatore le condizioni sono analoghe ma si deve lavorare su V2n.
Si ottiene infatti moltiplicando per (V2n/V2n) =1
Tenendo conto della corrente a vuoto e dei parametri resistivi e induttivi dell’avvolgimento, è possibile definire dei circuiti equivalenti formalmente analoghi a quelli del trasformatore.
