Autotransformador: elevação, redução e equilíbrio de fases separadas
Um autotransformador é uma solução eficiente para elevar ou reduzir a tensão e equilibrar as tensões de saída de fases separadas. Embora as funções de elevação e redução da tensão sejam simples, o equilíbrio de fases requer especial atenção em sistemas com cargas desequilibradas a 120V e 240V.
Problema de desequilíbrio em fases separadas
Nos sistemas de alimentação de 120/240V e 30A, como os alimentados pela rede elétrica, por geradores ou por inversores, é comum que as cargas a 120V nos ramais estejam desequilibradas. Isto pode fazer com que um ramal utilize mais corrente do que o outro, limitando a capacidade total do sistema. Por exemplo, com uma carga de 1200W num ramal a 120V (10A) e mais de 20A noutro ramal, pode ocorrer um desequilíbrio significativo.
Nestes casos, embora teoricamente a potência total disponível devesse ser de 7,2kVA (30A x 240V), um desequilíbrio de 20A pode reduzir a potência disponível para 67% da capacidade máxima, limitando a eficiência do sistema.
Solução com um autotransformador
Utilizando um autotransformador, é possível resolver o problema do desequilíbrio. Ao desligar o neutro da alimentação e ligar um autotransformador que cria um novo neutro, o desequilíbrio das cargas é «absorvido» pelo autotransformador. Isto permite maximizar a potência disponível até 7,2kVA, mesmo na presença de um desequilíbrio de corrente de 20A.
Por exemplo, numa alimentação de 30A, um ramal pode fornecer 40A e o outro 20A, enquanto o autotransformador gere a diferença de 20A através dos seus enrolamentos.
Relé de ligação à terra para Multi ou Quattro
O autotransformador inclui um relé de ligação à terra para garantir o funcionamento correto dos sistemas com inversores Multi ou Quattro. Este relé assegura que o neutro é ligado à terra quando o inversor funciona no modo inversor, permitindo o funcionamento adequado dos dispositivos GFCI.
Proteção contra sobreaquecimento
Em caso de sobreaquecimento excessivo, o autotransformador desliga-se automaticamente da alimentação para evitar danos. A reposição do sistema é manual, o que acrescenta uma camada de segurança ao dispositivo.
Alternativa aos inversores sobrepostos
Em vez de utilizar dois inversores de 120V sobrepostos para alimentar um sistema de 120/240V, uma solução mais eficiente consiste em utilizar um inversor de 240V combinado com um autotransformador. Esta configuração proporciona uma carga equilibrada em ambos os ramais de 120V, permitindo uma maior flexibilidade na distribuição da carga.
Por exemplo, um inversor de 240V e 5kVA com um autotransformador de 32A pode gerir desequilíbrios de carga de até 38,5A num ramal, desde que o outro ramal não ultrapasse 3,5A. Esta solução é preferível quando se preveem desequilíbrios de carga significativos.
