Este documento describe el funcionamiento del autotransformador monofásico y lo compara con un transformador convencional. Explica que un autotransformador tiene menos pérdidas y es más pequeño que un transformador equivalente, pero no proporciona aislamiento galvánico entre el primario y secundario. También cubre cómo conectar un transformador como un autotransformador, las ventajas y desventajas de cada uno, y aplicaciones comunes de los autotransformadores.

1. EL AUTOTRANSFORMADOR MONOFÁSICO
PREINFORME # 3
CRISTIAN ANDRES MEJIA AVENDAÑO
FABIAN ALBERTO TAVERA
LUÍS EFRÉN AYALA QUINTERO
FERNANDO ALONSO ECHEVERRI VELÁSQUEZ
LABORATORIO DE MAQUINAS DE A.C.
PROFESOR:
LUIS MARTIN DAVID
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELÉCTRICA
MEDELLÍN
2012

2. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Conocer el funcionamiento del autotransformador monofásico y compararlo con
el del transformador
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Saber conectar un transformador monofásico como autotransformador.
Comparar el funcionamiento de un transformador monofásico de dos
devanados con su funcionamiento conectado como autotransformador

3. MARCO TEORICO
DIFERENCIA ENTRE UN TRAFO Y AUTOTRAFO
Al tener un solo devanado para el primario y el secundario un
autotransformador tiene menos pérdidas, lo que supone un mejor rendimiento.
El principal inconveniente de un autotransformador es que no existe
aislamiento entre los circuitos primario y secundario de cada fase, es decir no
existe separación galvánica.
En un transformador normal los dos devanados de una fase están aislados
entre sí. Son circuitos que están ligados a través de un campo magnético, pero
eléctricamente están separados, sin embargo, en un autotransformador este
aislamiento no existe; pues se trata del mismo devanado que actúa a la vez
como primario y como secundario.
AUTOTRANSFORMADOR
Reductor:
Transfiere energía de un circuito de un voltaje V 1 (Fuente) a un circuito de
menor voltaje V 2 (Carga), V 1 > V 2.

4. Elevador:
Transfiere energía de un circuito de un voltaje V 1 ( Fuente ) a un circuito de
mayor voltaje V 2 (Carga), V 1 < V 2
Ventaja de los Autotransformadores:
La gran ventaja que se consigue con el empleo de los
autotransformadores, que consiste en que su núcleo es más pequeño que el
de un transformador de igual potencia. Esta ventaja es tanto mayor cuanto más
próximos son los valores de las tensiones primaria y secundaria.
Inconveniente del autotransformador:
El mayor inconveniente del autotransformador consiste en el hecho de que
ambos circuitos, primario y secundario, tienen un punto común (el puente de
conexión), lo que entraña la posibilidad de que, por error o avería en la línea de
alta tensión, el valor de ésta se comunique a la línea de baja tensión, con los
peligros subsiguientes, si los aislamientos de la red de baja no están previstos
para la alta tensión.
APLICACIONES
Los autotransformadores se utilizan a menudo en sistemas eléctricos de
potencia, para interconectar circuitos que funcionan a tensiones diferentes,
pero en una relación cercana a 2:1 (por ejemplo, 400 kV / 230 kV ó 138 kV / 66
kV).
En la industria, se utilizan para conectar maquinaria fabricada para tensiones
nominales diferentes a la de la fuente de alimentación (por ejemplo, motores de
480 V conectados a una alimentación de 600 V).

5. En sistemas de distribución rural, donde las distancias son largas, se pueden
utilizar autotransformadores especiales con relaciones alrededor de 1:1,
aprovechando la multiplicidad de tomas para variar la tensión de alimentación y
así compensar las apreciables caídas de tensión en los extremos de la línea.
Se utilizan autotransformadores también como método de arranque suave para
motores de inducción tipo jaula de ardilla, los cuales se caracterizan por
demandar una alta corriente durante el arranque.
Riesgo de conectar un transformador como autotransformador:
Lo constituye el bajo valor de Vcc que, si en el aspecto de caídas internas de
tensión es favorable, en lo que concierne a la corriente de cortocircuito
(accidente) es inconveniente,
100
I 1CC I1n
V CC
Lo anterior se traduce en que, así como los transformadores suelen ser
dinámicamente resistentes a los cortocircuitos a que puedan estar sometidos,
los autotransformadores no suelen serlo por sí solos. Pueden no resultar
peligrosos, en una instalación, si otras reactancias externas (de la línea o de un
transformador previo) aportan la necesaria limitación de Icc.
POTENCIA AUTOTRANSFORMADOR
En un transformador, las definiciones de primario y secundario son:
 : Tensión en el devanado primario
 : Corriente en el devanado primario
 : Tensión en el devanado secundario
 : Corriente en el devanado secundario
Al conectarlo como autotransformador, hay que redefinir primario y secundario como:
 : Tensión en el primario (devanado serie + común)
 : Tensión en el secundario (devanado común)
 : Corriente en el primario (devanado serie + común)
 : Corriente en el secundario (devanado común)
Comparando ambas posibilidades de conexión, se observa que se cumplen las siguientes
relaciones:

6. Pero:
Despreciando la rama en paralelo:
Con respecto a la potencia, para el transformador se cumple que:
o bien, despreciando las pérdidas,
La potencia al conectarlo como autotransformador es:
O bien, despreciando las pérdidas,
Si se sustituyen los valores y se agrupa correctamente, se obtiene:
S`: Autotrafo.
S: Trafo.
Por lo tanto, al conectar un transformador como autotransformador, este
aumenta su capacidad para transferir potencia en una proporción determinada
por la relación de transformación de la conexión como transformador. La
implicación directa de esta deducción matemática es que para transferir la

7. misma cantidad de potencia entre dos circuitos, un autotransformador es de
menor tamaño que un transformador equivalente.
CONEXIÓN DE UN AUTOTRAFO A PARTIR UN TRAFO.
BIBLIOGRAFIA
Autotransformador, Escuela Superior Politécnica Del Litoral Facultad De
Ingeniería Eléctrica Y Computación Laboratorio De Maquinaria Eléctrica.
Transformadores y autotransformadores, ensayos en vacíoy verificación.
Wikipedia.
Transformadores y autotransformadores, ensayos en vacíoy verificación,
Migue Ángel Rodríguez Pozueta.