mai 8, 2019 Single-phase-autotransformers

Qu’est-ce qu’un autotransformateur?

Les autotransformateurs sont une sorte de transformateur électrique où primaire et secondaire partagent le même enroulement unique. En d’autres termes, c’est un transformateur à un enroulement.

Un autotransformateur est similaire à un transformateur à deux enroulements mais diffère par la manière dont l’enroulement primaire et l’enroulement secondaire sont interdépendants. Dans un autotransformateur, un seul enroulement est utilisé à la fois comme enroulement primaire et secondaire. Mais dans le transformateur à deux enroulements, deux enroulements différents sont utilisés à des fins primaires et secondaires.

En condition de charge, une partie du courant de charge est obtenue directement à partir de l’alimentation et la partie restante est obtenue par l’action d’un transformateur. Un autotransformateur fonctionne comme un régulateur de tension.

Types d’autotransformateurs

Basé sur leur construction:

  • Dans un type de transformateur, il existe un enroulement continu avec les prises sorties à des points appropriés déterminés par la tension secondaire désirée
  • Dans un autre type d’autotransformateur, deux bobines distinctes ou plus sont connectées électriquement pour former un enroulement continu.

Selon la tension de sortie:

  • Autotransformateurs variables monophasés: les autotransformateurs monophasés ont une tension d’entrée monophasée de 230V et une tension de sortie monophasée comprise entre 0 et 230V, en fonction de la position du sélecteur.
  • Autotransformateurs variables triphasés: les autotransformateurs triphasés ont une tension d’entrée triphasée de 400V et une tension de sortie triphasée comprise entre 0 et 400V variable en fonction de la position sélectionnée par le sélecteur.

À quoi sert un autotransformateur?

  • Utilisé pour démarrer les moteurs à induction et les moteurs synchrones afin de fournir jusqu’à 50 à 60% de la tension totale au stator du moteur lors du démarrage.
  • Il est utilisé pour donner un petit coup de pouce à la distribution d’un câble, en compensant les chutes de tension.
  • Il est également utilisé comme régulateur de tension.
  • Dans les systèmes de distribution ruraux où les distances sont longues, les autotransformateurs peuvent être utilisés avec des rapports autour de 1: 1 afin de compenser les chutes de tension appréciables aux extrémités de la ligne, en tirant parti de la multiplicité des prises pour faire varier la tension d’alimentation.
  • Il est utilisé dans les systèmes de transmission et de distribution de l’énergie, ainsi que dans les systèmes audio et ferroviaire.

Avantages et inconvénients de l’utilisation des autotransformateurs

Avantages de l’utilisation des autotransformateurs

  • Moins coûteux: la taille de l’autotransformateur serait d’environ 50% de la taille correspondante d’un transformateur à deux enroulements. Ainsi, l’autotransformateur est plus petit et moins cher, ce qui entraîne une économie de coût du matériau.
  • Économies de cuivre dans Auto Transformer. le poids du cuivre de tout enroulement dépend de sa longueur et de sa section. L’autotransformateur utilise un seul enroulement par phase, contre deux enroulements distincts dans un transformateur conventionnel.
  • Meilleure régulation: un autotransformateur a un rendement supérieur à celui d’un transformateur à deux enroulements. Cela est dû à la réduction des pertes ohmiques et des pertes de cœur dues à la réduction du matériau du transformateur.
  • Faibles pertes par rapport à un transformateur ordinaire à deux enroulements de même valeur: l’autotransformateur a une meilleure régulation de la tension car la chute de tension de la résistance et la réactance de l’enroulement simple sont moindres.

Inconvénients de l’utilisation des autotransformateurs

  • Le débit de fuite entre les enroulements primaire et secondaire est faible et, par conséquent, l’impédance est faible. Cela entraîne des courants de court-circuit plus importants en cas de défaut.
  • Les connexions sur les côtés principal et secondaire doivent nécessairement être égales, sauf lorsque vous utilisez des connexions mises en surbrillance interconnectées. Ceci introduit des complications dues au changement des angles de phase primaire et secondaire, en particulier dans le cas de la connexion delta / delta.
  • En raison du neutre commun dans un transformateur automatique connecté en étoile / étoile, il est impossible de mettre à la terre le neutre d’un seul côté. Les deux parties doivent avoir leur neutralité soit sur terre, soit de manière isolée.
  • L’enroulement secondaire n’est pas isolé de l’enroulement primaire. Si un autotransformateur est utilisé pour fournir une basse tension à partir d’une haute tension et qu’il y a une rupture dans l’enroulement secondaire, toute la tension primaire passe par la borne secondaire, ce qui est dangereux pour l’opérateur et l’équipement. Par conséquent, le transformateur automatique ne doit pas être utilisé pour interconnecter des systèmes haute et basse tension.

Voir plus d’autotransformateurs monophasés / triphasés ici

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