doposud jsme se dívali na výstavbu a provoz jednofázové, dvou vinutí napětí transformátoru, které mohou být použity zvýšit nebo snížit jeho sekundární napětí s ohledem na primární napájecí napětí. Ale napěťové transformátory mohou být také konstruovány pro připojení k ne pouze jedné fáze, ale na dvě fáze, tři fáze, šest fází, a dokonce i propracované kombinace až 24-fáze pro některé DC opravu transformátorů.,
Pokud vezmeme tři jednofázové transformátory a připojit své primární vinutí navzájem a jejich sekundární vinutí k sobě v pevné konfiguraci, můžeme použít transformátory na třífázové napájení.
třífázové, také psané jako 3fázové nebo 3φ zdroje se používají pro výrobu elektrické energie, přenos a distribuci, stejně jako pro všechna průmyslová použití., Tři-fáze dodávky mají mnoho elektrických výhody oproti jednofázové napájení a při zvažování třífázové transformátory se musíme vypořádat s tři střídavá napětí a proudy, které se liší fázi-čas o 120°, jak je znázorněno níže.
Tři fázová Napětí a Proudy
Kde: VL je line-k-line napětí a VP je fáze-neutrální napětí.
transformátor nemůže fungovat jako zařízení pro změnu fáze a změnit jednofázový na třífázový nebo třífázový na jednofázový., Aby bylo připojení transformátoru kompatibilní s třífázovými dodávkami, musíme je spojit určitým způsobem, abychom vytvořili třífázovou konfiguraci transformátoru.
tři fáze transformátoru nebo 3 φ transformátor může být postavena buď připojením dohromady tři jednofázové transformátory, čímž se vytvoří tzv. třífázový transformátor banky, nebo pomocí pre-smontované a vyvážené třífázové transformátor, který se skládá ze tří párů jednofázové vinutí upevněno na jedné vrstvené jádro.,
výhody budování jednotného tři fáze transformátoru je, že za stejnou kVA bude menší, levnější a lehčí než tři jednotlivé jednofázové transformátory spojeny dohromady, protože měděné a železné jádro jsou použity efektivněji. Metody připojení primárního a sekundárního vinutí jsou stejné, ať už pomocí jednoho třífázového transformátoru nebo tří samostatných jednofázových transformátorů., Zvažte obvodu níže:
Tři Fáze Transformátoru Připojení
primární a sekundární vinutí transformátoru mohou být připojeny v různé konfiguraci, jak je znázorněno splnit prakticky jakýkoliv požadavek. V případě třífázových vinutí transformátoru jsou možné tři formy připojení: „hvězda „(wye),“ delta „(mesh) a“ propojená hvězda “ (zig-zag).,
kombinace tří vinutí mohou být s primární delta-spojení a sekundární star-připojen, nebo star-delta, star-hvězda nebo delta-delta, v závislosti na transformers použití. Pokud se transformátory používají k zajištění tří nebo více fází, obvykle se označují jako Polyfázový transformátor.
konfigurace třífázového transformátoru hvězda a Delta
ale co máme na mysli “ hvězda „(také známý jako Wye) a“ delta “ (také známý jako Mesh) při řešení třífázových transformátorových připojení. Třífázový transformátor má tři sady primárních a sekundárních vinutí., V závislosti na tom, jak jsou tyto sady vinutí vzájemně propojeny, určuje, zda je spojení hvězdnou nebo delta konfigurací.
tři dostupné napětí, které jsou samy o sobě navzájem posunuty o 120 elektrických stupňů, se nejen rozhodly pro typ elektrických připojení používaných na primární i sekundární straně, ale určují tok proudů transformátorů.
se třemi jednofázovými transformátory spojenými dohromady se magnetický tok ve třech transformátorech liší fází o 120 časových stupňů., S jedním třífázovým transformátorem jsou v jádru tři magnetické toky, které se liší v časové fázi o 120 stupňů.
standardní metodou označování třífázových vinutí transformátoru je označení tří primárních vinutí velkými (velkými) písmeny A, B A C, které slouží k reprezentaci tří jednotlivých fází červené, žluté a modré. Sekundární vinutí jsou označena malými písmeny a, b A c., Každé vinutí má dva konce, obvykle označené 1 a 2 tak, že, například, druhé vinutí primárního má koncích, které budou označeny B1 a B2, zatímco třetí vinutí sekundární budou označeny c1 a c2, jak je znázorněno.,
Transformátor Star a Delta Konfigurace
Symboly jsou obecně používány na tři fáze transformátoru uvést typ nebo typy připojení používané s velkými písmeny Y pro star připojen, D pro delta připojen a Z pro vzájemně propojených hvězdičkový primární vinutí, s malými písmeny y, d a z, pro jejich pobočníky. Pak, hvězda-hvězda by byla označena Yy, Delta-Delta by byla označena Dd a propojená hvězda s propojenou hvězdou by byla Zz pro stejné typy připojených transformátorů.,
Vinutí Transformátoru Identifikace
| Připojení | Primární Vinutí | Sekundární Vinutí |
| Delta | D | d |
| Star | Y | y |
| Propojené | Z | z |
Nyní víme, že existují čtyři různé způsoby, v němž tři jednofázové transformátory mohou být spojeny dohromady mezi jejich primární a sekundární třífázové obvody., Tyto čtyři standardní konfigurace jsou uvedeny jako: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) a Delta-Star (Dy).
Transformátory pro vysoké napětí operace s hvězdou připojení má tu výhodu, že snižuje napětí na individuální transformátoru, což snižuje počet závitů požadované a zvýšení velikosti vodičů, což cívky vinutí jednodušší a levnější izolovat než delta transformers.,
delta-delta připojení, nicméně má jednu velkou výhodu oproti star-delta konfigurace, v tom, že pokud jeden transformátor skupiny tři by se měly stát vadné nebo osoby se zdravotním postižením, zbývající dvě budou nadále poskytovat tři-fázové napájení s kapacitou rovnající se přibližně dvě třetiny původní výstup z transformátoru jednotka.
Transformátor Delta a Delta Připojení
V delta připojen ( Dd ) skupina transformátory, síťové napětí, VL je roven napětí zdroje, VL = VS., Proud v každém fázovém vinutí je však uveden jako: 1 / √3 × IL proudu čáry, kde IL je proud čáry.
Jednou z nevýhod delta připojené třífázové transformátory je, že každý transformátor musí být rána pro plné síťové napětí, (v našem příkladu výše 100V) a pro 57.7%, linky aktuální. Větší počet otáček vinutí spolu s izolací mezi otáčkami vyžaduje větší a dražší cívku než hvězdné spojení. Další nevýhodou třífázových transformátorů připojených k delta je to, že neexistuje „neutrální“ nebo společné připojení.,
Ve hvězdě-hvězdičkový uspořádání ( Rr ), (hvězdy-wye), každý transformátor má jeden svorka připojena ke společnému uzlu, nebo neutrální bod s tři zbývající konce primárního vinutí připojeno k třífázové napájecí sítě. Počet otáček ve vinutí transformátoru pro připojení hvězdy je 57,7%, což je nutné pro připojení delta.
připojení hvězdy vyžaduje použití tří transformátorů a pokud se některý transformátor stane chybou nebo deaktivací, může být celá skupina deaktivována., Nicméně, hvězda připojen třífázový transformátor je zvláště pohodlné a úsporné v distribuci elektrické energie systémů, v tom, že čtvrtý drát může být připojen jako neutrální bod, ( n ) ze tří hvězdičkový připojen záložní systém, jak je znázorněno.
Transformátoru Hvězda a Hvězda Připojení
napětí mezi každém řádku tři-fáze transformátoru je tzv. „síťové napětí“, VL, zatímco napětí mezi libovolnou čáru a neutrálním bodem hvězdy připojen transformátor se nazývá „fáze napětí“, VP., Toto fázové napětí mezi neutrálním bodem a jakýmkoli jedním z linkových spojů je 1 / √3 × VL síťového napětí. Pak výše, primární boční fázové napětí, VP je uveden jako.
sekundární proud v každé fázi hvězda-spojené skupiny transformátorů je stejný jako, že pro line aktuální nabídky, pak IL = JE.,656d3″>VP = VL ÷ √3
Where again, VL is the line-to-line voltage, and VP is the phase-to-neutral voltage on either the primary or the secondary side.,
Další možné spojení pro třífázové transformátory jsou star-delta Yd, kde primární vinutí je star-spojení a sekundární je delta-připojen nebo delta-hvězdičkový Dy s delta-připojeno primární a star-připojeno sekundární.
Delta-hvězdičkový připojené transformátory jsou široce použitý v low power distribuce s primární vinutí poskytuje třívodičové vyvážené zatížení na energetické společnosti, zatímco na sekundárním vinutí poskytnout požadované 4-neutrální vodič nebo uzemnění.,
když mají primární a sekundární různé typy vinutí, hvězda nebo delta, celkový poměr otáček transformátoru se stává komplikovanějším. Pokud je třífázový transformátor připojen jako delta-delta (Dd ) nebo star-star ( Yy), může mít transformátor potenciálně poměr otáček 1:1. To je vstupní a výstupní napětí pro vinutí jsou stejné.
Pokud je však 3fázový transformátor připojen ve hvězdě-delta, (Yd) každé primární vinutí připojené hvězdičkou obdrží fázové napětí, VP zdroje, které se rovná 1/√3 × VL.,
Pak každý odpovídající sekundární vinutí pak bude mít to stejné napětí indukované v to, a protože tyto cívky jsou delta-připojen, napětí 1/√3 × VL stane sekundární napětí. Poté s poměrem otáček 1: 1 poskytne transformátor připojený k hvězdě a deltě poměr napětí √3: 1.,
Pak se na hvězda–trojúhelník ( Yd ) připojen transformátor se změní poměr se stane:
Hvězda-trojúhelník se Otočí Poměr
Podobně, pro delta–hvězda ( Dy ) připojen transformátor, s 1:1 převodový poměr, transformátor bude poskytovat 1:√3 step-up line-napětí poměr., Pak pro delta-hvězdičkový připojen transformátor se změní poměr se stane:
Delta-Hvězdičkový Změní Poměr
Pak se na čtyři základní konfigurace třífázový transformátor, můžeme seznam transformátory sekundární napětí a proudy s ohledem na primární síťové napětí, VL a jeho primární proud IL, jak je znázorněno v následující tabulce.,>
Where: n equals the transformers „turns ratio” (T.,R.) počtu sekundárních vinutí NS, dělených počtem primárních vinutí NP. (NS/NP ) a VL je napětí linky na vedení, přičemž VP je fázově neutrální napětí.
příklad třífázového transformátoru
primární vinutí transformátoru delta-star ( Dy ) připojeného 50va je dodáváno s třífázovým napájením 100 voltů, 50 Hz. Pokud má transformátor 500 otáček na primárním a 100 otáček na sekundárním vinutí, Vypočítejte sekundární boční napětí a proudy.
uvedené údaje: hodnocení transformátoru, 50va, napájecí napětí, 100V, primární otáčky 500, sekundární otáčky, 100.,
Pak sekundární straně transformátoru se přivádí síťové napětí, VL asi 35v dává fázové napětí, VP 20v na 0.834 ampér.
Tři Fáze Transformátoru Konstrukce
už Jsme řekli dříve, že třífázový transformátor je účinně tři vzájemně propojené jednofázové transformátory na jednom laminované jádro a značné úspory v nákladech, velikosti a hmotnosti může být dosaženo tím, že kombinuje tři vinutí na jeden magnetický obvod, jak je znázorněno.,
třífázový transformátor má obvykle tři magnetické obvody, které jsou prokládané dát rovnoměrné rozložení dielektrických tok mezi vysoké a nízké napětí vinutí. Výjimkou z tohoto pravidla je třífázový transformátor typu skořepiny. V typu skořepiny konstrukce, i když jsou tři jádra dohromady, nejsou prokládány.,
Tři Fáze Transformátoru Konstrukce
tři končetiny jádro-typ třífázový transformátor je nejběžnější metodou třífázového transformátoru konstrukce umožňuje fáze magneticky spojeny. Tok každou končetinu používá další dvě končetiny pro jeho zpáteční cestě se třemi magnetický tok v jádru generované linky napětí lišící se v čase-fáze o 120 stupňů. Tok v jádru tak zůstává téměř sinusový a vytváří sinusové sekundární napájecí napětí.,
konstrukce třífázového transformátoru skořepinového typu s pěti končetinami je těžší a dražší než konstrukce jádra. Jádra s pěti končetinami se obvykle používají pro velmi velké výkonové transformátory, protože mohou být vyrobeny se sníženou výškou. Shell-typ transformátory základní materiály, elektrické vinutí, ocelový kryt a chlazení jsou téměř stejné jako u větších jednofázových typů.
