Autotransformer 120/240V-100A

Autotransformator: do zwiększania i zmniejszania stopnia mocy oraz do równoważenia faz.

Autotransformator może być używany do zwiększania kroku, zmniejszania kroku i równoważenia fazy na wyjściu.
O ile funkcje step up i step down są dość proste, o tyle równoważenie fazy rozdzielonej może wymagać nieco więcej uwagi.
Rozważmy na przykład zasilanie 30A 120/240V z podziałem na fazy.
Źródłem zasilania może być sieć energetyczna, generator lub dwa falowniki ustawione jeden na drugim.
Niektóre z podłączonych obciążeń są 240V, inne są 120V. Na każdej z nóg 120V obciążenie nie powinno przekraczać 30A. Problem polega na tym, że po podłączeniu obciążeń 120V, obie nogi będą wykazywać różne prądy. Dzieje się tak dlatego, że obciążenia 120V na dwóch nogach nigdy nie będą zrównoważone. Na przykład suszarka do włosów 120V 1200W będzie pobierać 10A z jednej nogi. Pralka 120V może nawet pobierać ponad 20A z jednej nogi. Dlatego różnica w prądzie pomiędzy dwoma nogami, czyli niezrównoważenie prądu, będzie często wynosić 20A lub więcej. Oznacza to, że zasilanie 30A nie będzie w pełni wykorzystane. W momencie, gdy jedna z nóg pobiera 30A, druga może pobierać nie więcej niż 10A, a zwiększenie obciążenia 240V spowoduje na przykład przeciążenie jednej z nóg, podczas gdy druga nadal będzie miała wolną moc.
Teoretycznie całkowita moc, jaką można pobrać z 30A zasilacza 120/240V wynosi 30 x 240 = 7,2 kVA.
W przypadku niezrównoważenia 20A, praktyczne maksimum wyniesie 30 x 120 + 10 x120 = 4,8kVA, lub 67% teoretycznego maksimum.

Rozwiązaniem jest autotransformator.

Pozostawiając niewykorzystany punkt neutralny rozdzielonej fazy zasilania i podłączając autotransformator w celu utworzenia nowego punktu neutralnego, wszelkie niezrównoważenie obciążenia jest "pochłaniane" przez autotransformator.
W przypadku zasilania 30A, obciążenie może być zwiększone do 7,2kVA, a niezrównoważenie obciążenia 20A spowoduje, że jedna noga będzie dostarczać 40A, a druga 20A. Różnica 20A będzie płynąć przez przewód neutralny i uzwojenia autotransformatora. Prąd płynący przez oba przewody 120V zasilania dwufazowego będzie wynosił 30A.

Przekaźnik uziemienia do stosowania z falownikami/ładowarkami Multi lub Quattro w zestawie
Podczas pracy w trybie inwertera, wyjście neutralne inwertera/ładowarki musi być podłączone do uziemienia, aby zagwarantować prawidłowe działanie GFCI. W przypadku zasilania dwufazowego wyjście neutralne musi być uziemione. W tym celu w obudowie autotransformatora wbudowany jest przekaźnik uziemiający. Przekaźnik ten jest sterowany za pomocą sterownika 230/240V
Multi lub Quattro. (Wewnętrzny przekaźnik uziemiający w urządzeniu 230/240V Multi lub Quattro musi być wyłączony).

Ochrona przed temperaturą
W przypadku przegrzania autotransformator jest odłączany od zasilania. Reset odbywa się ręcznie.

Alternatywa dla falowników ułożonych jeden na drugim
Alternatywą dla ułożenia dwóch przetwornic 120V w stos w celu uzyskania zasilania dwufazowego 120/240V jest przetwornica 240V z dodatkowym autotransformatorem.
Dwa ułożone jeden na drugim falowniki 120V 3kVA dostarczą do 25A do każdej odnogi 120V. Jeśli obciążenie jednej nogi jest mniejsze niż 25A, maksymalne obciążenie drugiej nogi jest nadal ograniczone do 25A.
Jedna przetwornica 240 V 5kVA z autotransformatorem 32 A dostarcza do 21 A zrównoważonego obciążenia na każdą odnogę 120 V.

Mniejsze obciążenie na jednej odnodze spowoduje jednak, że na drugiej odnodze będzie dostępne więcej prądu, przy czym maksymalne niezrównoważenie może wynieść 32A.
Dlatego obciążenie może wynosić do 38,5A na jednej odnodze, jeśli obciążenie na drugiej odnodze nie przekracza 3,5A (maksymalne niezrównoważenie: 38,5 - 3,5 = 35A). Jeśli należy spodziewać się braku zrównoważenia obciążenia, zamiast rozwiązania z przetwornicą piętrową lepiej jest zastosować przetwornicę 240 V o niższej mocy z autotransformatorem.