tot nu toe hebben we gekeken naar de constructie en werking van de eenfasige, twee wikkelspanningstransformator die kan worden gebruikt verhogen of verlagen de secundaire spanning ten opzichte van de primaire voedingsspanning. Maar spanningstransformatoren kunnen ook worden geconstrueerd voor aansluiting op niet alleen één enkele fase, maar voor twee-fasen, drie-fasen, zes-fasen en zelfs uitgebreide combinaties tot 24-fasen voor sommige DC-rectificatietransformatoren.,
als we drie eenfasige transformatoren nemen en hun primaire wikkelingen met elkaar verbinden en hun secundaire wikkelingen met elkaar in een vaste configuratie, kunnen we de transformatoren gebruiken op een driefasige voeding.
driefasige, ook geschreven als Driefasige of 3φ leveringen worden gebruikt voor de opwekking, transmissie en distributie van elektriciteit, alsmede voor alle industriële toepassingen., Driefasige voedingen hebben veel elektrische voordelen ten opzichte van eenfasig vermogen en bij het overwegen van driefasige transformatoren hebben we te maken met drie wisselspanningen en stromen die in de fasetijd 120 graden verschillen, zoals hieronder aangegeven.
Driefasenspanningen en-stromen
waarbij: VL de lijn-naar-lijnspanning is en VP de fase-naar-neutrale spanning.
een transformator kan niet fungeren als een faseveranderend apparaat en eenfasig veranderen in eenfasig of driefasig in eenfasig., Om de transformatorverbindingen compatibel te maken met driefasige benodigdheden moeten we ze op een bepaalde manier met elkaar verbinden om een driefasige Transformatorconfiguratie te vormen.
een driefasentransformator of 3φ-transformator kan worden geconstrueerd door drie eenfasentransformatoren met elkaar te verbinden en zo een zogenaamde driefasentransformatorbank te vormen, of door gebruik te maken van een voorgemonteerde en gebalanceerde driefasentransformator die bestaat uit drie paar eenfasewikkelingen gemonteerd op één gelamineerde kern.,
De voordelen van de bouw van een driefasentransformator zijn dat deze voor dezelfde kva-classificatie kleiner, goedkoper en lichter zal zijn dan drie afzonderlijke eenfasentransformatoren die met elkaar zijn verbonden, omdat de koperen en ijzeren kern effectiever worden gebruikt. De methoden voor het aansluiten van de primaire en secundaire wikkelingen zijn hetzelfde, of het nu gaat om slechts één Driefasentransformator of drie afzonderlijke Eenfasentransformatoren., Neem het onderstaande circuit:
driefasige Transformatorverbindingen
de primaire en secundaire wikkelingen van een transformator kunnen in een andere configuratie worden aangesloten, zoals wordt getoond om aan vrijwel elke vereiste te voldoen. In het geval van driefasige transformatorwikkelingen zijn drie vormen van verbinding mogelijk: “ster” (wye),” delta “(mesh) en” onderling verbonden-ster ” (zig-zag).,
de combinaties van de drie wikkelingen kunnen zijn met de primaire delta-verbonden en de secundaire ster-verbonden, of ster-delta, ster-ster of delta-delta, afhankelijk van de gebruikte transformatoren. Wanneer transformatoren worden gebruikt om drie of meer fasen te leveren worden ze over het algemeen aangeduid als een Polyfase transformator.
driefasige transformator ster-en Delta-configuraties
maar wat bedoelen we met “ster” (ook bekend als Wye) en “delta” (ook bekend als Mesh) bij het omgaan met driefasige transformatorverbindingen. Een driefasige transformator heeft drie sets primaire en secundaire wikkelingen., Afhankelijk van hoe deze sets van wikkelingen zijn verbonden, bepaalt of de verbinding is een ster of delta configuratie.
De drie beschikbare spanningen, die zelf elk 120 graden van elkaar worden verplaatst, bepalen niet alleen het type van de elektrische aansluitingen die zowel aan de primaire als aan de secundaire zijde worden gebruikt, maar bepalen ook de stroom van de transformatorstromen.
Met drie eenfasige transformatoren die met elkaar verbonden zijn, verschillen de magnetische flux ‘ s in de drie transformatoren in fase met 120 tijd-graden., Met een enkele de driefasige transformator zijn er drie magnetische flux ‘ s in de kern verschillend in tijd-fase door 120 graden.
de standaardmethode voor het markeren van driefasige transformatorwikkelingen is om de drie primaire wikkelingen te labelen met hoofdletters (hoofdletters) a, b en C, gebruikt om de drie afzonderlijke fasen van rood, geel en blauw weer te geven. De secundaire wikkelingen zijn voorzien van kleine letters a, b en c., Elke wikkeling heeft twee uiteinden die gewoonlijk met 1 en 2 worden aangeduid, zodat bijvoorbeeld de tweede wikkeling van de primaire uiteinden met B1 en B2 wordt aangeduid, terwijl de derde wikkeling van de secundaire wikkeling met C1 en c2 wordt aangeduid zoals aangegeven.,
Transformatorster-en Delta-configuraties
symbolen worden over het algemeen gebruikt op een driefasentransformator om het type of de typen verbindingen aan te geven die worden gebruikt met hoofdletters Y voor verbonden ster, D Voor verbonden ster en Z voor onderling verbonden ster primaire wikkelingen, met kleine letters y, d en z voor hun respectieve secondaries. Dan zou Ster-Ster YY worden genoemd, Delta-Delta zou Dd worden genoemd en onderling verbonden ster aan onderling verbonden ster zou Zz zijn voor dezelfde typen verbonden transformatoren.,
Trafo Wikkeling Identificatie
| Verbinding | Primaire Wikkeling | Secundaire Wikkeling |
| Delta | D | d |
| Star | Y | y |
| Verbonden | Z | z |
We weten nu dat er vier verschillende manieren waarop de drie één-fase transformatoren kunnen op elkaar worden aangesloten tussen de primaire en secundaire drie-fase circuits., Deze vier standaardconfiguraties worden gegeven als: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) en Delta-Star (Dy).
transformatoren voor hoogspanningsbedrijf met de steraansluitingen hebben het voordeel dat de spanning op een individuele transformator wordt verminderd, het aantal benodigde bochten wordt verminderd en de omvang van de geleiders toeneemt, waardoor de spoelwikkelingen gemakkelijker en goedkoper te isoleren zijn dan delta-transformatoren.,
de delta-delta-verbinding heeft echter een groot voordeel ten opzichte van de ster-delta-configuratie, in die zin dat als een transformator van een groep van drie defect raakt of uitgeschakeld wordt, de twee resterende transformatoren driefasig vermogen blijven leveren met een capaciteit gelijk aan ongeveer twee derde van de oorspronkelijke uitgang van de transformatoreenheid.
Transformatordelta en Delta verbindingen
In een delta aangesloten ( Dd ) groep transformatoren is de lijnspanning, VL gelijk aan de voedingsspanning, VL = VS., Maar de stroom in elke fase wikkeling wordt gegeven als: 1 / √3 × IL van de lijnstroom, waarbij IL de lijnstroom is.
een nadeel van delta aangesloten driefasentransformatoren is dat elke transformator moet worden gewikkeld voor de volledige lijnspanning (in ons voorbeeld boven 100V) en voor 57,7 procent, lijnstroom. Het grotere aantal windingen in de wikkeling, samen met de isolatie tussen windingen, vereisen een grotere en duurdere spoel dan de steraansluiting. Een ander nadeel bij delta aangesloten driefasentransformatoren is dat er geen “neutrale” of gemeenschappelijke verbinding is.,
in de ster-steropstelling (Yy), (wye-wye), heeft elke transformator een aansluiting die is aangesloten op een gemeenschappelijk knooppunt, of een neutraal punt, waarbij de drie resterende uiteinden van de primaire wikkelingen zijn aangesloten op de driefasige netvoeding. Het aantal windingen in een transformatorwikkeling voor steraansluiting is 57,7 procent, van dat vereist voor delta-aansluiting.
De star-verbinding vereist het gebruik van drie transformatoren, en als een transformator defect raakt of uitgeschakeld wordt, kan de hele groep uitgeschakeld worden., Niettemin is de ster verbonden driefasentransformator bijzonder handig en economisch in elektrische stroomverdelende systemen, in die zin dat een vierde draad kan worden aangesloten als een neutraal punt, ( n ) van de drie ster verbonden secondaries zoals getoond.
Transformatorster en Steraansluitingen
De spanning tussen een willekeurige lijn van de driefasentransformator wordt de” lijnspanning”, VL genoemd, terwijl de spanning tussen een willekeurige lijn en het neutrale punt van een met een ster verbonden transformator de” fasespanning”, VP wordt genoemd., Deze fasespanning tussen het neutrale punt en een van de lijnverbindingen is 1/√3 × VL van de lijnspanning. Dan hierboven, wordt de primaire zijfasespanning, VP gegeven als.
de secundaire stroom in elke fase van een met ster verbonden groep transformatoren is dezelfde als die voor de lijnstroom van de voeding, dan IL = IS.,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.,
andere mogelijke verbindingen voor driefasentransformatoren zijn ster-delta Yd, waarbij de primaire wikkeling ster-verbonden is en de secundaire delta-verbonden of delta-ster Dy met een delta-verbonden primaire en een ster-verbonden secundaire.
Delta-star connected transformatoren worden veel gebruikt in een lage vermogensdistributie waarbij de primaire wikkelingen een driedraads gebalanceerde belasting leveren aan het nutsbedrijf, terwijl de secundaire wikkelingen de vereiste 4e-draads neutrale of aardeverbinding leveren.,
wanneer de primaire en secundaire wikkelverbindingen, ster of delta, verschillend zijn, wordt de totale draaiverhouding van de transformator ingewikkelder. Als een driefasige transformator is aangesloten als delta-delta (Dd ) of ster-ster ( Yy) dan kan de transformator mogelijk een 1:1 draaiverhouding hebben. Dat is de input en output spanningen voor de wikkelingen zijn hetzelfde.
echter, als de driefasentransformator is aangesloten in sterdelta, (Yd ) zal elke met ster verbonden primaire wikkeling de fasespanning, VP van de voeding ontvangen, die gelijk is aan 1/√3 × VL.,
dan zal elke corresponderende secundaire wikkeling dezelfde spanning in zich hebben, en omdat deze wikkelingen delta-verbonden zijn, wordt de spanning 1/√3 × VL de secundaire lijnspanning. Dan met een 1:1 draaiverhouding, zal een ster–delta verbonden transformator een √3:1 step-down lijn-spanningsverhouding bieden.,
dan wordt voor een ster–delta ( Yd ) verbonden transformator de draaiverhouding:
ster-Delta Draaiverhouding
evenzo, voor een delta–ster ( Dy ) verbonden transformator, met een 1:1 draaiverhouding, zal de transformator een 1:√3 stap-up line-voltage verhouding., Dan wordt voor een delta-ster aangesloten transformator de draaiverhouding:
Delta-ster Draaiverhouding
voor de vier basisconfiguraties van een driefasige transformator kunnen we de secundaire spanningen en stromen van de transformatoren met betrekking tot de primaire lijnspanning, VL en de primaire lijnstroom IL opsommen zoals getoond in de volgende tabel.,>
Where: n equals the transformers “turns ratio” (T.,R.) van het aantal secundaire wikkelingen NS, gedeeld door het aantal primaire wikkelingen NP. (NS / NP ) en VL is de lijn-naar-lijn spanning met VP is de fase-naar-neutrale spanning.
driefasige transformator voorbeeld
de primaire wikkeling van een delta-star ( Dy ) aangesloten 50VA transformator wordt geleverd met een 100 volt, 50Hz driefasige voeding. Als de transformator 500 schakelingen op de primaire en 100 schakelingen op de secundaire wikkeling heeft, bereken dan de secundaire zijspanningen en-stromen.
gegeven gegevens: transformatorvermogen, 50VA, voedingsspanning, 100v, primaire windingen 500, secundaire windingen, 100.,
dan levert de secundaire zijde van de transformator een lijnspanning, VL van ongeveer 35v, wat een fasespanning geeft, VP van 20v bij 0,834 ampère.
Driefasentransformatorconstructie
we hebben eerder gezegd dat de driefasentransformator in feite drie onderling verbonden eenfasentransformatoren op één gelamineerde kern is en dat aanzienlijke besparingen in kosten, grootte en gewicht kunnen worden bereikt door de drie wikkelingen op één enkel magnetisch circuit te combineren, zoals getoond.,
een driefasentransformator heeft over het algemeen de drie magnetische circuits die met elkaar zijn verbonden om een uniforme verdeling van de diëlektrische flux tussen de hoog-en laagspanningswikkelingen te verkrijgen. De uitzondering op deze regel is een driefasige shell type transformator. In de shell type constructie, hoewel de drie kernen zijn samen, ze zijn niet-interlaced.,
driefasige Transformatorconstructie
de driedelige kern-type driefasentransformator is de meest gebruikte methode van driefasige transformatorconstructie waardoor de fasen magnetisch kunnen worden gekoppeld. Flux van elke ledemaat gebruikt de andere twee ledematen voor zijn terugkeer pad met de drie magnetische flux ‘ s in de kern gegenereerd door de lijnspanningen verschillend in tijd-fase door 120 graden. Zo blijft de flux in de kern bijna sinusoïdaal, waardoor een sinusoïdale secundaire voedingsspanning ontstaat.,
De shell-type drie-fase transformator constructie is zwaarder en duurder om te bouwen dan de kern-type. Vijf-ledematen kernen worden over het algemeen gebruikt voor zeer grote transformatoren als ze kunnen worden gemaakt met verminderde hoogte. Een shell-type transformatoren kernmaterialen, elektrische windingen, stalen behuizing en koeling zijn vrijwel hetzelfde als voor de grotere eenfasige types.
