Auto Transformador

ESTUDO DO AUTOTRANSFORMADOR
1.

Conceito.
O autotransformador é um equipamento semelhante ao transformador, possuindo a mesma finalidade. A única diferença é que existe apenas um único enrolamento. 2.

Estudo do Autotransformador em vazio.
A Figura 1 apresenta o esquema de um Autotransformador abaixador, operando em vazio. O primário tem n 1 espiras e o secundário n 2 espiras. φm Ιe
C
E1

V CA

B
A

E2

Fig. 1

Vamos admitir que seja aplicada ao transformador uma tensão Vca . Do mesmo modo que nos transformadores surge uma corrente Ie , uma f mm

I m n1 , e um fluxo mútuo

φ m . Em conseqüência surgirão as fem (s) E1 e E 2 .
Sejam Z1 e Z 2 respectivamente as impedâncias dos enrolamentos nos trechos CB e
BA. Conforme deduzido em transformadores:
E CB = E 1 = 4,4fΦ max (n 1 − n 2 )
E BA = E 2 = 4,44 fΦ max n 2
E 1 eE 2 estão em fase

E1 / E 2 = (n1 − n 2 )/ n 2 = a −1pois n 1 / n 2 = a
E1 / E 2 = a − 1 [ ]
1

(E1 + E 2 )/ E 2 = a − 1 + 1 = a [1a ]
As equações de tensão de um auto em vazio são:

Vca = Ie (Z1 + Z 2 )+ (− E1 )+ (− E 2 ) [2]

Considerando o pequeno valor de Ie , pode-se desprezar a queda de tensão nas impedâncias, assim:

Vca = - E1 - E2
O diagrama fasorial em vazio do autotransformador está representado na figura 2 φm Ie

VCA

-E 1

- E2

Im

E2

Ip

E1

Fig. 2

3.

Estudo do Autotransformador com carga
3.1
Funcionamento:
A figura 3 apresenta o esquema do auto com carga. Carregando-se o auto com uma carga, por exemplo indutiva, surgirá corrente no secundário no sentido de B para D, pois a tensão em B é superior à tensão em A. Isto pode ser constatado observando-se os sentidos das tensões induzidas nas espiras do enrolamento.

Ιe + ΙC B
C

ΙCB

V CA

ΙBD

B
A

ΙAB

D

ZC

Fig. 3

Havendo potência saindo do auto, haverá em contrapartida uma corrente adicional entrando no auto. Seja I CB essa corrente.
Considerando-se que a tensão do secundário é