Oto Transformatör

Elektrik trafoları

Primer sargısının bir bölümünün veya tümünün sekonder sargısı olarak da kullanıldığı ve her iki sargısı da aynı manyetik alanın etkisinde kalan trafolara, oto transformatör denir.

Normal trafolarda primer ve sekonder olmak üzere iki ayrı sargı vardır. Oto transformatör yapısında tek bir sargı vardır. Bu sargı hem primer hem de sekonder görevi yapar. Gerilim dönüşümü bu sargı üzerinden yapılır. Bu nedenle toplamda sarım sayısı azaldığı için bobin ve işçilik fiyatları, maliyet ve zaman açısından daha kazançlıdır.

Oto Transformatör Özellikleri

Akımı ve gerilim alçaltır yada yükseltir.
Verimi ölçüsünde güç aktarımı yapar (mesela; %95, %97 gibi).
Frekansı değiştirmez.
Giriş gücü, çıkış gücüne yaklaşık olarak eşittir. Yani gücü alçaltıp yükseltmez.

Oto Transformatör Çalışma Prensibi

Oto transformatörleri anlamak için iki sargılı normal bir trafodan, oto transformatöre geçişi inceleyelim.

Yukarıdaki şekil (a) da iki sargılı trafo görülmektedir. Bu trafonun primeri U1, sekonderi ise U2 geriliminde olsun. Trafolarda primer ve sekonder sargılarda sarım başına indüklenen gerilim aynı olduğu için, primer sargı üzerinde, sekonder gerilime eşit gerilim indükleyen (M noktası) işaretlenmiştir.
Primer sargıdaki M-N noktaları arasındaki indüklenen gerilim, sekonderin m-n noktaları arasındaki gerilimle aynı değerdedir. Böylelikle M-m ile N-n noktaları aynı gerilimde oldukları için birleştirilebilir. Bu halde bir sargılı trafo oluşur. Bu durumda şekil (b)’de görüldüğü gibi sekonder sargı ortadan kalkar.

Oto Transformatör Faydaları

Oto transformatörün sekonder sargısının olmaması görülmüştü. Bu durum daha az bakır kullanılmasını ve bakır kayıplarının da azalmasını sağlar.
Trafo imalatı sırasında demir ve bakırın az kullanılması trafonun hafif ve trafo fiyatları ucuz, kayıpların az olması da verimin yüksekliğini gerçekleştirir.
Oto transformatör dönüştürme oran U1/U2 > 2 olursa ortak sargılardaki akım artar. Bu durumda sargı kesiti kalın olacağından daha fazla bakır kullanılır. Bu sebeple sargılarda oluşan bakır kaybı da artar.
Oto transformatörlerinde tip gücü azaldıkça, manyetik nüve kesiti küçülür. Bu yüzden nüve için kullanılan demir miktarı azalır. Daha az demir kullanılması ile manyetik nüvede oluşan demir kayıpları da azalır.

Oto Transformatör Sakıncaları

Oto transformatörlerinin kısa devre gerilimleri çok küçük olduğundan (ukn <%1) kısa devre akımları büyük olur. Kısa devre gerilimleri zor ayarlandığı için paralel bağlanmaları da çok zordur.
Oto transformatörlerinin giriş ve çıkış gerilimleri arasındaki farkın büyük olması, çok sakıncalıdır.
Primeri topraklanmış olan oto transformatörlerinde, alçak gerilim uçları ile toprak arasında yüksek gerilim bulunur.

Oto Transformatör Kullanım Alanları

Oto transformatörden birçok uç dışarı çıkartılarak çeşitli gerilimler elde edilir. Bu bakımdan oto transformatör bir potansiyometre gibi kullanılır.
Ölçü trafosu olarak kullanılabilir.
Oto transformatörleri gerilimi azaltarak asenkron motorlara yol vermede kullanılır.
Gerilim yükseltmede kullanılır.
Enerji iletim ve dağıtım şebekeleri ile bunlara ait hatlardaki gerilim düşümlerini karşılamakta kullanılır.
Çeşitli gerilimlerin elde edilmesinde kullanır.

Bazı yüksek gerilimli 3 fazlı sistemlerin birbirine bağlanmasında da oto transformatör kullanılmaktadır. Örneğin 380KV’ luk Keban Enerji İletim Hatları, 154 KV’ luk sisteme oto transformatör üzerinden bağlanmıştır.