indtil videre har vi set på konstruktionen og driften af enfaset, to viklingsspændingstransformator, der kan bruges, øger eller mindsker dens sekundære spænding med hensyn til den primære Forsyningsspænding. Men spændingstransformatorer kan også konstrueres til forbindelse til ikke kun en enkelt fase, men til to faser, tre faser, seks faser og endda detaljerede kombinationer op til 24-faser for nogle DC-korrigeringstransformatorer.,
Hvis vi tager tre enfasede transformatorer og forbinder deres primære viklinger til hinanden og deres sekundære viklinger til hinanden i en fast konfiguration, kan vi bruge transformatorerne på en trefasetilførsel.
trefaset, også skrevet som 3-fase eller 3φ forsyninger bruges til elproduktion, transmission og distribution samt til alle industrielle anvendelser., Trefaseforsyninger har mange elektriske fordele i forhold til enfasekraft, og når vi overvejer trefasetransformatorer, er vi nødt til at beskæftige os med tre vekslende spændinger og strømme, der varierer i fase-tid med 120 grader som vist nedenfor.
Trefasespændinger og strømme
hvor: VL er line-to-line spænding, og VP er fase-til-neutral spænding.
en transformer kan ikke fungere som en faseskiftende enhed og ændre enfaset til trefaset eller trefaset til enfaset., For at gøre transformatorforbindelserne kompatible med trefaseforsyninger er vi nødt til at forbinde dem sammen på en bestemt måde for at danne en Trefasetransformatorkonfiguration.
En tre fase transformer eller 3 φ transformer kan være fremstillet enten ved at forbinde sammen tre enkelt-faset transformere, hvorved der dannes en såkaldt trefasede transformer bank, eller ved hjælp af en pre-samlet og afbalanceret trefasede transformer, som består af tre par enkelt fase viklinger er monteret på en enkelt lamineret kerne.,
fordelene ved at opbygge en enkelt trefasetransformator er, at den for den samme kVA-rating vil være mindre, billigere og lettere end tre individuelle enfasetransformatorer forbundet sammen, fordi kobber-og jernkernen bruges mere effektivt. Metoderne til at forbinde de primære og sekundære viklinger er de samme, uanset om der kun anvendes en trefasetransformator eller tre separate Enfasetransformatorer., Overvej kredsløbet nedenfor:
Trefasetransformatorforbindelser
de primære og sekundære viklinger af en transformer kan tilsluttes i forskellige konfigurationer, som vist for at opfylde praktisk talt ethvert krav. I tilfælde af trefasetransformatorviklinger er tre former for forbindelse mulige: “star” (Starye), “delta” (mesh) og “interconnected-star” (.ig-.ag).,
kombinationerne af de tre viklinger kan være med det primære delta-tilsluttede og det sekundære stjerneforbundne, eller star-delta, star-star eller delta-delta, afhængigt af transformatorernes brug. Når transformatorer bruges til at tilvejebringe tre eller flere faser, betegnes de generelt som en Polyfasetransformator.
Trefasetransformatorstjerne-og Delta-konfigurationer
men hvad mener vi med “stjerne” (også kendt som Starye) og “delta” (også kendt som Mesh), når vi beskæftiger os med trefasetransformatorforbindelser. En trefasetransformator har tre sæt primære og sekundære viklinger., Afhængigt af hvordan disse sæt af viklinger er sammenkoblet, bestemmer, om forbindelsen er en stjerne eller delta konfiguration.
de tre tilgængelige spændinger, som selv er hver forskudt fra den anden med 120 elektriske grader, besluttede ikke kun for typen af de elektriske forbindelser, der anvendes på både primære og sekundære sider, men bestemmer strømmen af transformatorstrømmene.
med tre enfasede transformere forbundet sammen, varierer den magnetiske Flu.i de tre transformere i fase med 120 tidsgrader., Med en enkelt trefasetransformator er der tre magnetiske flu in i kernen, der adskiller sig i tidsfasen med 120 grader.
standardmetoden til markering af trefasetransformatorviklinger er at mærke de tre primære viklinger med store bogstaver A, B og C, der bruges til at repræsentere de tre individuelle faser af rød, gul og blå. De sekundære viklinger er mærket med små bogstaver (små bogstaver) A, b og c., Hver vikling har to ender normalt mærket 1 og 2, således at, for eksempel, den anden vikling af de primære har slutter, der vil blive mærket B1 og B2, mens den tredje vikling af de sekundære vil blive mærket c1 og c2, som vist.,
Transformer Star-og Delta-konfigurationer
symboler bruges generelt på en trefaset transformer til at angive typen eller typerne af forbindelser, der anvendes med store bogstaver Y for Star connected, D for delta connected og primary for connected Star primary viklinger, med små bogstaver y, d og.for deres respektive sekundære. Derefter, stjernestjerne ville blive mærket Yy, Delta-Delta ville blive mærket Dd og sammenkoblet stjerne til sammenkoblet stjerne ville være.. for de samme typer tilsluttede transformere.,
Transformer vikling identifikation
| forbindelse | primær vikling | sekundær vikling |
| Delta | d | d | stjerne | y | y | sammenkoblet | interconnected | “ |
Vi ved nu, at der er fire forskellige måder, hvorpå tre enfasetransformatorer kan være forbundet sammen mellem deres primære og sekundære trefasekredsløb., Disse fire standardkonfigurationer er angivet som: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) og Delta-Star (Dy).
transformatorer til højspændingsdrift med stjerneforbindelserne har fordelen ved at reducere spændingen på en individuel transformer, reducere antallet af krævede drejninger og en stigning i ledernes størrelse, hvilket gør spoleviklingerne lettere og billigere at isolere end delta-transformere.,
delta-delta-forbindelse, men som alligevel har en stor fordel i forhold star-delta konfiguration, er, at hvis en transformer af en gruppe af tre bør være defekt eller handicappede, at de to resterende dem vil fortsætte med at levere tre-fase strøm med en kapacitet svarende til ca. to tredjedele af det oprindelige output fra transformatoren.
Transformer Delta-og Delta-forbindelser
i en delta-tilsluttet ( Dd ) gruppe af transformere er liniespændingen, VL lig med forsyningsspændingen, VL = VS., Men strømmen i hver fasevikling er angivet som: 1/3 3.IL af linjestrømmen, hvor IL er linjestrømmen.
en ulempe ved delta-tilsluttede trefasetransformatorer er, at hver transformer skal vikles for fuldlinjespændingen (i vores eksempel over 100V) og for 57.7 procent, linjestrøm. Det større antal drejninger i viklingen sammen med isoleringen mellem sving kræver en større og dyrere spole end stjerneforbindelsen. En anden ulempe med delta-tilsluttede trefasetransformatorer er, at der ikke er nogen “neutral” eller fælles forbindelse.,
i star-star-arrangementet ( Yy ), (transformye-.ye), har hver transformer en terminal forbundet til et fælles kryds eller neutralt punkt med de tre resterende ender af de primære viklinger forbundet til trefasens netforsyning. Antallet af drejninger i en transformatorvikling for stjernetilslutning er 57,7% af det, der kræves til delta-forbindelse.
stjerneforbindelsen kræver brug af tre transformere, og hvis en transformer bliver fejl eller deaktiveret, kan hele gruppen blive deaktiveret., Ikke desto mindre er den stjerneforbundne trefasetransformator særlig praktisk og økonomisk i elektriske strømfordelingssystemer, idet en fjerde ledning kan tilsluttes som et neutralt punkt, ( n ) af de tre stjerneforbundne sekundærer som vist.
Transformer Star og Star Connections
spændingen mellem en hvilken som helst linje i trefasetransformatoren kaldes “linjespænding”, VL, mens spændingen mellem en hvilken som helst linje og det neutrale punkt for en stjernetilsluttet transformer kaldes “fasespænding”, VP., Denne fasespænding mellem det neutrale punkt og en hvilken som helst af linieforbindelserne er 1/3 3.VL af liniespændingen. Derefter gives den primære sidefasespænding, VP som.
den sekundære strøm i hver fase af en stjerneforbundet gruppe af transformere er den samme som for linjestrømmen for forsyningen, derefter IL = er.,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.,
andre mulige forbindelser til trefasetransformatorer er stjerne-delta Yd, hvor den primære vikling er stjerneforbundet, og den sekundære er delta-forbundet eller delta-stjerne Dy med en delta-forbundet primær og en stjerneforbundet sekundær.Delta-stjernede tilsluttede transformere anvendes i vid udstrækning i lav effektfordeling med de primære viklinger, der giver en tre-tråds afbalanceret belastning til forsyningsselskabet, mens de sekundære viklinger giver den krævede 4.ledningsneutral eller jordforbindelse.,
når den primære og sekundære har forskellige typer viklingsforbindelser, stjerne eller delta, bliver transformatorens samlede drejningsforhold mere kompliceret. Hvis en trefasetransformator er forbundet som delta-delta ( Dd ) eller star-star (Yy), kan transformeren potentielt have et 1:1 omdrejningsforhold. Det er input og output spændinger for viklingerne er de samme.
men hvis 3-faset transformeren er forbundet i star–delta, (Yd ) vil hver stjerneforbundet primærvikling modtage fasespændingen, VP for forsyningen, hvilket er lig med 1 / 3 3.VL.,
derefter vil hver tilsvarende sekundærvikling have den samme spænding induceret i den, og da disse viklinger er delta-forbundet, vil spændingen 1/3 3.VL blive den sekundære linjespænding. Derefter med et 1:1 omdrejningsforhold giver en star–delta-tilsluttet transformer et 3 3: 1 step-do .n line-spændingsforhold.,
derefter for en stjerne–delta ( Yd ) tilsluttet transformer bliver drejningsforholdet:
stjerne-Delta Omdrejningsforhold
ligeledes for en delta–stjerne ( Dy ) tilsluttet transformer, med et 1:1 omdrejningsforhold, giver transformeren en 1: 3 3 trin-op linje-spændingsforhold., Derefter bliver svingforholdet for en delta-stjerne tilsluttet transformer:
Delta-stjerne Drejningsforhold
derefter kan vi for de fire grundlæggende konfigurationer af en trefasetransformator angive transformatorernes sekundære spændinger og strømme med hensyn til den primære linjespænding, VL og dens primære linjestrøm IL som vist i følgende tabel.,>
Where: n equals the transformers “turns ratio” (T.,R.) af antallet af sekundære viklinger NS, divideret med antallet af primære viklinger NP. ( NS / NP ) og VL er den linje-til-linje spænding med VP er fase-til-neutral spænding.
Trefasetransformatoreksempel
den primære vikling af en delta-stjerne ( Dy ) tilsluttet 50VA-transformer leveres med en 100 volt, 50 h.trefasetilførsel. Hvis transformatoren har 500 omdrejninger på den primære og 100 tændes for sekundærviklingen, beregnes de sekundære sidespændinger og strømme.
givne Data: transformer rating, 50VA, Forsyningsspænding, 100v, primære sving 500, sekundære sving, 100.,
derefter leverer den sekundære side af transformeren en ledningsspænding, VL på omkring 35v, hvilket giver en fasespænding, VP på 20v ved 0.834 ampere.
Trefasetransformatorkonstruktion
Vi har tidligere sagt, at trefasetransformatoren effektivt er tre sammenkoblede enfasetransformatorer på en enkelt lamineret kerne, og der kan opnås betydelige besparelser i omkostninger, størrelse og vægt ved at kombinere de tre viklinger på et enkelt magnetisk kredsløb som vist.,
en trefasetransformator har generelt de tre magnetiske kredsløb, der er sammenflettet for at give en ensartet fordeling af den dielektriske Flu.mellem høj-og lavspændingsviklingerne. Undtagelsen fra denne regel er en trefaset shell type transformer. I skallen type konstruktion, selv om de tre kerner er sammen, de er ikke-interlaced.,
trefasede Transformer Konstruktion
De tre-benet kerne-type tre-faset transformer er den mest almindelige metode af tre-faset transformer konstruktion tillader faser for at være magnetisk forbundet. Flu.af hvert lem bruger de to andre lemmer til sin returvej med de tre magnetiske Flu. i kernen genereret af linjespændingerne, der varierer i tidsfase med 120 grader. Således forbliver Flu .en i kernen næsten sinusformet, hvilket producerer en sinusformet sekundær Forsyningsspænding.,
shell-type fem-lem type trefaset transformer konstruktion er tungere og dyrere at bygge end kernen-type. Fem-lemmer kerner bruges generelt til meget store effekttransformatorer, da de kan fremstilles med reduceret højde. En shell-type transformatorer kernematerialer, elektriske viklinger, stål kabinet og køling er meget det samme som for de større enfasetyper.
