Tre-Fase Transformatorer

Tre-Fase Transformatorer

så langt har vi sett på bygging og drift av single-fase, to svingete spenning transformator som kan brukes for å øke eller redusere sin sekundær spenning med hensyn til den primære spenning. Men spenningsomformere kan også være konstruert for tilkobling til ikke bare ett enkelt fase, men for to faser, tre faser, seks faser og selv forseggjort kombinasjoner opp til 24-faser for noen DC retting transformatorer.,

Dersom vi tar tre single-fase transformatorer og kobler deres primære viklinger til hverandre og deres sekundærviklingene til hverandre i en fast konfigurasjon, kan vi bruke transformatorer på en tre-fase forsyning.

Tre-fase, også skrevet som 3-fase eller 3 φ rekvisita er brukt for elektrisk kraftproduksjon, overføring og distribusjon, samt for alle industrielle bruksområder., Tre-fase forsyninger har mange elektriske fordeler framfor single-phase power og når de vurderer tre-fase transformatorer vi har avtale med tre alternerende spenning og strøm ulik fase-tid ved 120 grader, som vist nedenfor.

Tre-Fase Spenning og Strøm

Hvor: VL er linje-for-linje spenning, og VP er en fase-til-nøytral spenning.

En transformator kan ikke opptre som en fase endre enheten og endre enkelt-fase i tre-fase eller tre-fase i én fase., For å gjøre transformator tilkoblinger kompatibel med tre-fase leverer vi trenger for å koble dem sammen på en bestemt måte for å danne en Tre-Fase Transformator-Konfigurasjon.

En tre-fase transformator eller 3 φ transformator kan bygges enten ved å koble sammen tre single-fase transformatorer, og dermed danner en såkalt tre-fase transformator bank, eller ved hjelp av en pre-montert og balansert tre-fase transformator som består av tre par enfaset viklinger montert på ett laminert kjerne.,

fordelene med å bygge én tre-fase transformator er at for de samme kVA vurdering vil det være mindre, billigere og lettere enn tre individuelle enkelt fase transformatorer som er koblet sammen fordi kobber og jern core brukes mer effektivt. Metoder for å koble primær-og sekundærviklingene er den samme, enten ved hjelp av bare én Tre-Fase Transformator eller tre separate Enkelt Fase Transformatorer., Vurdere krets nedenfor:

Tre-Fase Transformator-Tilkoblinger

primær-og sekundærviklingene av en transformator kan være koblet i annen konfigurasjon som vist å møte praktisk talt alle krav. I tilfelle av tre-fase transformator viklinger, tre former for tilkobling er mulig: «stjerne» (wye), «delta» (mesh) og «sammen-stjerners» (sikksakk).,

kombinasjoner av de tre viklinger kan være med primær delta-tilkoblet og sekundær-stjerners-tilkoblet, eller stjerners-deltaet, – stjerners-stjerners-eller delta-delta, avhengig av transformatorer bruk. Når transformatorer brukes til å gi tre eller flere faser de er vanligvis referert til som en Flerfasede Transformator.

Tre-Fase Transformator-Stjerners og Delta Konfigurasjoner

Men hva mener vi med «stjerne» (også kjent som Wye) og «delta» (også kjent som Mesh) når du arbeider med tre-fase transformator-tilkoblinger. En tre-fase transformator har tre sett av primær-og sekundærviklingene., Avhengig av hvordan disse settene av viklingene er sammen, bestemmer om tilkoblingen er en stjerne eller delta konfigurasjon.

De tre tilgjengelige spenninger, som i seg selv er hvert fordrevet fra den andre av 120 elektrisk grader, ikke bare bestemt type av elektriske forbindelser som kan brukes på både den primære og sekundære sider, men bestemme flyten av transformatorer strømninger.

Med tre single-fase transformatorer som er koblet sammen, magnetiske fluks er i tre transformatorer i forskjellige fase av 120 tid-grader., Med et enkelt tre-fase transformator det er tre magnetisk fluks i kjernen ulik tid-fase ved 120 grader.

standard metode for merking av tre-fase transformator viklingene er å merke de tre primære viklinger med kapital (store bokstaver) bokstavene A, B og C, som brukes til å representere tre individuelle faser av RØD, GUL og BLÅ. Den sekundærviklingene er merket med små (små) bokstavene a, b og c., Hver svingete har to ender vanligvis merket 1 og 2, slik at, for eksempel, den andre avvikling av den primære har endene, som vil være merket B1 og B2, mens den tredje avvikling av den sekundære vil være merket c1 og c2, som vist.,

Transformator Stjerne og Delta Konfigurasjoner

Symboler er vanligvis brukt på en tre-fase transformator for å angi type eller typer av forbindelser som kan brukes med store bokstaver Y for stjerners oppkoblet, D for å delta koblet til og Z for sammenhengende stjerners primære viklinger, med små bokstaver y, d og z for sine respektive secondaries. Så, Star-Stjernen vil være merket Åå, Delta-Delta ville være merket Dd og henger sammen stjerne til sammen stjerners ville være Zz for de samme typer av tilkoblede omformere.,

Transformator Svingete Identifikasjon

Tilkobling Primære Svingete sekundærviklingen
Delta D d
Stjerners Y y
Sammenhengende Z z

Vi vet nå at det er fire ulike måter som tre single-fase transformatorer kan bli koblet sammen mellom primære og sekundære tre-fase kretser., Disse fire standard konfigurasjoner er gitt som: Delta-Delta (Dd), Stjerne Stjerne (Yy), Star-Delta (Yd), og Delta-Stjerners (Dy).

Transformatorer for høy spenning drift med stjerners forbindelser har fordelen av å redusere spenningen på en person, transformator, redusere antall omdreininger som kreves, og en økning i størrelsen av lederne, noe som gjør spolen viklinger enklere og billigere å isolere enn delta-transformers.,

delta-delta connection likevel har en stor fordel over stjerners-delta konfigurasjon, at hvis en transformator av en gruppe på tre som skulle bli feil eller deaktivert, de to resterende de vil fortsette å levere tre-fase strøm med en kapasitet som tilsvarer omtrent to tredjedeler av den opprinnelige produksjonen fra transformatoren.

Transformator Delta og Delta Tilkoblinger

I en delta koblet ( Dd ) gruppe av transformatorer, nettspenningen, VL er lik spenning, VL = VS., Men strømmen i hver fase svingete er gitt ved: 1/√3 × IL av gjeldende linje, der IL er gjeldende linje.

En ulempe med å delta koblet tre-fase transformatorer er at hver transformator må være såret for full-linje spenning, (i vårt eksempel ovenfor 100V) og for 57.7 prosent, linje gjeldende. Jo større antallet svinger i svingete, sammen med isolasjon mellom svingene, nødvendiggjør en større og dyrere coil enn stjerners-tilkobling. En annen ulempe med delta koblet tre-fase transformatorer er at det er ingen «nøytral» eller felles tilkobling.,

I-stjerners-stjerners arrangement ( Yy ), (wye-wye), hver transformator har en terminal som er koblet til et vanlig kryss, eller neutral point med de tre gjenværende endene av den primære viklinger koblet til tre-fase strøm. Antallet svinger i en transformatorstasjon og svingete for stjerners-tilkobling er 57.7 prosent, som er nødvendig for å delta connection.

star-tilkobling krever bruk av tre transformatorer, og hvis noen av en transformator blir det feil eller deaktivert, hele gruppen kan bli deaktivert., Likevel, det stjerners koblet trefase transformator er spesielt praktisk og økonomisk i elektrisk kraft distribusjon av systemer, ved at en fjerde ledningen kan kobles til som et nøytralt punkt, ( n ) av de tre stjerners koblet secondaries som vist.

Transformator Stjerne og Stjerne-Tilkoblinger

spenningen mellom en linje av tre-fase transformator kalles «line spenning», VL, mens spenningen mellom en linje og den nøytrale punktet av en stjerne koblet til transformatoren er kalt «fase-spenning», VP., Denne fase-spenning mellom den nøytrale punktet, og en av linje-tilkoblinger 1/√3 × VL av nettspenningen. Så ovenfor, er den primære side fase-spenning, VP er gitt som.

Den sekundære gjeldende i hver fase av en stjerne-koblet gruppe av transformers er den samme som for den gjeldende linje med tilbudet, deretter IL = ER.,656d3″>VP = VL ÷ √3

VL = √3 × VP
IP = IL
IL = IP
Delta
VP = VL
VL = VP
IP = IL ÷ √3
IL = √3 × IP

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 tilkoblinger for tre-fase transformatorer er stjerners-delta Yd, hvor den primære svingete er stjerners-tilkoblet og videregående er delta-tilkoblet, eller delta-stjerners Dy med en delta-koblet primær og en stjerne som er koblet videregående.

Delta-stjerners koblet transformatorer er mye brukt i lave power distribution med den primære viklinger gir en tre-wire balansert legg til strømleverandøren mens sekundærviklingene gi den nødvendige 4.-wire nøytral eller jord-tilkobling.,

Når den primære og sekundære ha ulike typer svingete tilkoblinger, stjerne eller delta, samlet viser forholdet mellom transformatoren blir mer komplisert. Hvis en tre-fase transformator er koblet til som delta-delta ( Dd ) eller stjerners-stjerners ( Yy ) så transformatoren kan potensielt ha en 1:1 viser forholdet. Det er inngang og utgang spenning for viklingene er den samme.

Men hvis det 3-fase transformator er koblet i stjerne–deltaet, ( Yd ) hver stjerne-koblet primære svingete vil motta fase-spenning, VP of supply, som er lik 1/√3 × VL.,

Deretter hvert tilsvarende sekundærviklingen vil da ha samme indusert spenning i det, og siden disse viklingene er delta-tilkoblet, spenning 1/√3 × VL vil bli den andre linjen spenning. Så med en 1:1 viser forholdet, en stjerners–delta koblet til transformatoren vil gi et √3:1 step-down linje-spenning-forhold.,

Så for en stjerne–delta ( Yd ) som kobles til transformator svingene forholdet blir:

– Stjerners-Delta Slår Ratio

på samme måte, for en delta–stjerners ( Dy ) som kobles til transformator, med en 1:1 viser forholdet, transformator vil gi en 1:√3 step-up linje-spenning-forhold., Så for en delta-stjerners koblet til transformatoren svingene forholdet blir:

Delta-Stjerners Slår Ratio

Så for de fire grunnleggende konfigurasjoner av en tre-fase transformator, kan vi liste transformers sekundære spenninger og strømmer med hensyn til den primære linjen spenning, VL og dens primære linje gjeldende IL, som vist i følgende tabell.,>

Delta – Star
Star – Delta
Star – Star

Where: n equals the transformers «turns ratio” (T.,R.) av antall sekundærviklingene NS, delt på antall primære viklinger NP. ( NS/NP ) og VL er linje-for-linje-spenningen med VP være en fase-til-nøytral spenning.

Tre-Fase Transformator Eksempel

Den primære avvikling av en delta-stjerners ( Dy ) koblet 50VA transformator er utstyrt med en 100 volt, 50Hz tre-fase forsyning. Hvis transformatoren har 500 slår på primær-og 100 slår på sekundærviklingen, beregne den sekundære side spenning og strøm.

Gitt Data: transformator rating, 50VA, spenning, 100v, primær slår 500, sekundær svinger, 100.,

Så den sekundære siden av transformatoren leverer en linje spenning, VL av om 35v å gi en fase-spenning, VP of 20v på 0.834 ampere.

Tre-Fase Transformator Bygging

Vi har sagt tidligere at de tre-fase transformator er effektivt tre sammenhengende enkelt fase transformatorer på en enkelt laminert core og betydelige besparelser i pris, størrelse og vekt kan oppnås ved å kombinere de tre viklinger på en enkelt magnetisk krets som vist.,

En tre-fase transformator generelt har de tre magnetiske kretser som er sammenflettet for å gi en jevn fordeling av dielektriske flux mellom høy og lav spenning viklinger. Unntaket fra denne regelen er en tre-fase shell type transformator. I shell type bygg, selv om de tre kjerner er sammen, de er non-interlaced.,

Tre-Fase Transformator Bygging

De tre-lem core-type tre-fase transformator er den mest vanlige metoden for tre-fase transformator konstruksjon slik at fasene å være magnetisk koblede. Flux av hvert lem bruker de to andre lemmer for retur banen med tre magnetisk fluks i kjernen som er generert av spenning ulik tid-fase ved 120 grader. Dermed fluks i kjernen forblir nesten sinusformet, produsere en sinusformet sekundær spenning.,

shell-skriv fem-lem type tre-fase transformator konstruksjon er tyngre og dyrere å bygge enn kjerne-type. Fem-lem kjerner er vanligvis brukt for svært store krafttransformatorer som de kan være laget med redusert høyde. En shell-type transformatorer core materialer, elektriske viklinger, stål kabinett og kjøling er mye de samme som for de større single-fase typer.

– >

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *