AUTOTRANSFORMATOR
Autotransformator adalah transformator dengan satu belitan,satu belitan digunakan untuk primer dan sekunder. Jelas dalam transformator ini primer dan sekunder tidak terpisah secara listrik atau terisolasi satu sama lain. Tetapi teori dan operasi adalah sama dengan sebuah transformator pada umumnya. Karena satu belitan berarti menggunakan lebih sedikit tembaga dan karenanya lebih murah, untuk itu biasa disebut trafo hemat. Rasio perbandingan transformasi sedikit berbeda dengan dua belitan. Gambar berikut menunjukkan auto transformator penurun tegangan dan penaik tegangan.
Seperti ditunjukkan gambar, AB adalah gulunan primer memiliki bergantian N1 dan BC adalah gulungan sekunder memiliki bergantian N2. Mengabaikan kerugian besi dan arus tanpa beban.
Arus pada bagian CB adalah vektor perbedaan I2 dan I1 (dalam kenyataan, arus yang mengalir dalam belitan autotransformator selalu sama, perbedaan antara arus primer dan sekunder pada trafo biasa adalah wajar). Tapi seperti dua arus praktis di fase oposisi, resultan (I2 - I1) dimana I2 lebih besar dari I1 . Dibandingkan dengan sebuah transformator dua belitan biasa output yang sama, autotransformator memiliki efisiensi yang lebih tinggi namun ukuran yang lebih kecil. Selain itu, regulasi tegangannya juga unggul.
PENGHEMATAN TENAGA
Volume dan berat Cu, sebanding dengan panjang dan luas penampang konduktor. Panjang konduktor sebandingdengan jumlah belitan dan penampang tergantung pada besar arus listrik. Oleh karena itu, berat sebanding dengan produk dan besar arus listrik juga jumlah belitan. Dengan mengacu pada gambar 1.106.
Tembaga (Cu) dalam bagian AC adalah ɑ (N1-N2)I1
Tembaga (Cu) di bagian BC adalah ɑ N2(I2-I1)
Jadi jumlah tembaga (Cu) dalam autotransformator ɑ (N1-N2)I1+ N2(I2-I1)
Jika transformator dua belitan untuk melakukan tugas yang sama, maka
Tembaga (Cu) pada primer ɑ N1I1
Tembaga (Cu) pada sekunder ɑ N2I2
Total, Cu = ɑ N1I1+ N2I2
Tembaga (Cu) di autotransformator (Wa) = (1 – K) x (Tembaga (Cu) trafo biasa W0)
Penghematan Cu =W0 –Wa = W0-(1-K)W0=KW0
Penghematan Cu = K x (Cu transformator biasa)
Oleh karena itu, penghematan akan meningkat bila nilai K mendekati kesatuan. Hal ini dapat dibuktikan bahwa daya transformasi induktif adalah = input (1-K).
Sisa daya = (K x input) adalah tersambung langsung dari sumber tertransfer langsung ke beban.
Dengan rasio jumlah lilitan, belitan meraka terhubung ke output. Sebagai contoh, menghubungkan beban antara tengah dan bawah auto transformator akan mengurangi tegangan sebesar 50%. Tergantung pada aplikasi, yang sebagian dari gulungan digunakan hanya dalam tegangan tinggi (arus kecil) bagian dapat luka dengan kawat hantaran yang lebih kecil, meskipun seluruh belitan terhubung langsung.
Jika salah satu dari pusat keluaran dihubungkan tanah, maka autotransformator dapat digunakan untuk mengkonversi garis seimbang (terhubung ke dua akhir keluaran) ke saluran seimbang (sisi dengan tanah).
Kegunaan autotransformator
Untuk memberikan dorongan kecil untuk kabel distribusi untuk memperbaiki drop tegangan
Transformator auto-starter untuk memberikan kenaikan 50-60% dari tegangan penuh untuk motor induksi selama start
Transformator sebagai tungku untuk mendapatkan pasokan yang nyaman sesuai dengan tungku belitan pasokan 230 V
Sebagai interkoneksi transformator di 132 kV / 330 kV sistem
Dalam peralatan kontrol untuk 1 fasa dan 3 fasa lokomotif listrik
Untuk motor synchronous dan motor induksi
Di laboratorium pengujian peralatan listrik dari awal tegangan bisa lancar dan terus menerus bervariasi
Sebagai penguat di AC pengumpan untuk meningkatkan level tegangan.
Transmisi dan distribusi listrik. Autotransformator sering digunakan dalam aplikasi daya untuk menghubungkan sistem operasi pada kelas tegangan yang berbeda, misalnya 138 kV ke 66 kV untuk transmisi
Aplikasi lain dalam industri adalah untuk beradaptasi mesin industri misalnya, untuk 480 V pasokan untuk beroperasi pada 600 V pasokan. Mereka juga sering digunakan untuk menyediakan konversi antara dua induk domestik umum tegangan 100 V – 130 V dan 200 V-250 V)
Pada jalur distribusi listrik pedesaan yang panjang, autotransformator khusus dengan peralatan tap berubah otomatis dimasukkan sebagai regulator tegangan, sehingga pelanggan di ujung baris menerima tegangan rata-rata yang sama seperti yang dekat dengan sumber. Rasio variabel auto transformator mengkompensasi penurunan tegangan sepanjang line
Suatu bentuk khusus autotransformator disebut zig-zag digunakan untuk memberikan landasan pada sistem tiga fasa yang lain tidak memiliki hubunga ke tanah. Sebuah transformator zig-zag menyediakan jalan untuk arusyang umum bagi semua tiga fasa (disebut urutan nol saat ini)
Jika menggunakan transformator yang normal ukuran transformator akan sangat tinggi yang menyebabkan beban berat, tembaga lebih dan biaya tinggi
Belitan tersier digunakan dalam autotransformator menyeimbangkan fasa tunggal beban seimbang terhubung ke sekunder dan tidak lulus pada ini arus tidak seimbang ke samping primer. Oleh karena itu harmonik dan tegangan ketidakseimbangan dieliminasi
Belitan tersier di autotransformator menyeimbangkan ampere berubah sehingga autotransformator mencapai pemisahan magnetik seperti dua belitan transformator
Dalam tiga fasa aplikasi transmisi listrik, autotransformator memiliki keterbatasan tidak menekan arus harmonik dan bertindak sebagai sumber lain dari arus gangguan tanah. Sebuah autotransformator tiga fasa besar mungkin memiliki belitan delta didalamnya, tidak terhubung ke luar tangki, untuk menyerap sebagian arus harmonik.
Keuntungan autotransformator
Ada penghematan yang cukupbesar dalam ukuran dan berat
Ada penurunan kerugian untuk kapasitas kVA tertentu
Menggunakan koneksi autotransformator memberikan kesempatan untuk mencapai impedansi seri yang lebih rendah dan regulasi yang lebih baik
Efisiensi lebih baik bila dibandingkan dengan yang konvensional
Ukurannya relatif sangat kecil
Pengaturan tegangan autotransformator jauh lebih baik
Turunkan biaya, secara ekonomi lebih murah
Rendah persyaratan eksitasi
Hemat tembaga digunakann dalam desain dan konstruksi
Dalam transformator konvensional langkah tegangan naik atau turun nilainya tetap berada di autotransformator, dapat memvariasikan tegangan output sesuai kebutuhan dan lancar dapat menambah atau mengurangi nilainya sesuai kebutuhan kita
Kekurangan autotransformator
Belitan hanya satu ukuran penampang
Pada sisi-sisi primer atau sekunder untuk arus yang kecil harus lewat penampang yang besar
Perbandingan transformasi terbatas, dibuat sebesar mungkin untuk step-up dan sekecil mungkin untuk step-down
Tenaga yang disalurkan relatif kecil
Berbahaya untuk bekerja pada tegangan tinggi
Koneksi autotransformator tidak tersedia dengan koneksi tiga fasa tertentu. Arus hubung pendek sirkuit yang lebih tinggi (dan mungkin lebih merusak) dari hasil impedansi seri yang lebih rendah
Sirkuit hubung pendek dapat terkesan tegangan secara signifikan lebih tingi dari tegangan yang beroperasi di seluruh gulungan dari autotransformator
Untuk lonjakan tegangan yang sama pada terminal line, tegangan terkesan dan induksi yang lebih besar untuk autotransformator daripada untuk transformator dua belitan
Autotransformator terdiri dari satu belitan berkelok-kelok di sekitar inti besi, yang menciptakan perubahan tegangan dari satu ujung ke ujung. Dengan kata lain diri-induktansi dari gulungan sekitar inti perubahan potensi tegangan, tetapi tidak ada isolasi tinggi dan rendah ujung tegangan berliku.
