Für den Anlauf mit reduzierter Spannung von leistungsstarken Asynchronmotoren als Teil einer Autotransformator-Starterschalttafel (ATS).

Funktion

1. Begrenzung des Einschaltstroms: Beim Anlauf wird die an den Motor angelegte Anfangsspannung reduziert (z. B. auf 50 %, 65 % oder 80 % der Netzspannung), um die Belastung des Stromnetzes zu verringern. Der vom Netz aufgenommene Leitungsstrom kann auf das 1/K²-fache des Direktanlaufstroms (Vollspannungsanlauf) reduziert werden.

2. Höheres Anlaufdrehmoment: Im Vergleich zu Stern-Dreieck-Anlassern bietet der Autotransformatoranlauf bei gleicher Stromreduzierung ein höheres Anlaufdrehmoment (das Drehmoment sinkt zwar quadratisch mit der Spannung, bleibt aber relativ hoch).

3. Automatische Umschaltung: Nachdem der Motor hochgelaufen ist, wird automatisch auf die volle Nennspannung für den Dauerbetrieb umgeschaltet, und der Autotransformator wird abgetrennt.

Prinzip

Der Autotransformator arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, verwendet jedoch eine einzige Wicklung mit mehreren Anzapfungen. Die Primärseite (Netzseite) und die Sekundärseite (Motorseite) teilen sich dieselbe Reihenwicklung (den „Auto“-Teil), sodass sie elektrisch miteinander verbunden sind.

Es sei die Netzspannung U₁, die Anzapfspannung U₂ und das Windungsverhältnis K = N₁/N₂ > 1, dann gilt: U₂ = U₁/K.

Leistungsübertragung: Die Leistung wird sowohl durch elektromagnetische Induktion (magnetischer Fluss) als auch durch direkte elektrische Leitung (Reihenwicklung) übertragen. Dadurch ist der Autotransformator bei gleicher Nennleistung kleiner und effizienter als ein Doppelwicklungstransformator.

Stromreduzierung: Beträgt der Motorstrom I₂, so ist der Netzstrom I₁ nur I₂/K. Da die Spannung ebenfalls um den Faktor K reduziert wird, verringert sich der vom Netz aufgenommene Gesamtstrom beim Anlauf gegenüber dem Vollspannungsanlauf um den Faktor K², was die Netzbelastung erheblich mindert.

Wichtige Hinweise

Das Anlaufdrehmoment ist proportional zu U². Wenn also K = 2 (Spannung auf 50 % reduziert) ist, sinkt das Anlaufdrehmoment auf 25 %. Daher ist dieses Verfahren nur für den Anlauf im Leerlauf oder bei geringer Last geeignet. Außerdem bietet der Autotransformator keine galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang.