hittills har vi tittat på konstruktion och drift av enfas, två lindningsspänningstransformator som kan användas öka eller minska dess sekundära spänning med avseende på den primära matningsspänningen. Men spänningstransformatorer kan också konstrueras för anslutning till inte bara en enda fas, men för tvåfaser, trefaser, sexfaser och till och med utarbetade kombinationer upp till 24-faser för vissa LIKRIKTNINGSTRANSFORMATORER.,
om vi tar tre enfasstransformatorer och kopplar deras primära lindningar till varandra och deras sekundära lindningar till varandra i en fast konfiguration, kan vi använda transformatorerna på en trefasförsörjning.
trefas, även skrivna som 3-fas eller 3φ leveranser används för elproduktion, överföring och distribution, samt för alla industriella användningsområden., Trefas leveranser har många elektriska fördelar jämfört med enfas effekt och när man överväger trefas transformatorer vi måste ta itu med tre växelspänningar och strömmar som skiljer sig i fas-tid med 120 grader som visas nedan.
Trefasspänningar och strömmar
var: VL är line-to-line spänning, och VP är fas-till-neutral Spänning.
en transformator kan inte fungera som en fasväxlingsanordning och byta enfas till trefas eller trefas i enfas., För att göra transformatoranslutningarna kompatibla med trefastillbehör måste vi ansluta dem på ett visst sätt för att bilda en trefas Transformatorkonfiguration.
en trefas transformator eller 3φ transformator kan konstrueras antingen genom att ansluta tre enfas transformatorer, och därigenom bilda en så kallad trefas transformatorbank, eller genom att använda en förmonterad och balanserad trefas transformator som består av tre par enfaslindningar monterade på en enda laminerad kärna.,
fördelarna med att bygga en enda trefas transformator är att för samma kva-betyg blir det mindre, billigare och lättare än tre enskilda enfasstransformatorer kopplade ihop eftersom koppar-och järnkärnan används mer effektivt. Metoderna för att ansluta primära och sekundära lindningar är desamma, oavsett om du använder bara en Trefastransformator eller tre separata Enfasstransformatorer., Tänk på kretsen nedan:
trefas transformator anslutningar
primära och sekundära lindningar av en transformator kan anslutas i olika konfiguration som visat sig uppfylla praktiskt taget alla krav. Vid trefas transformatorlindningar är tre former av anslutning möjliga:” star ”(wye),” delta ”(mesh) och” interconnected-star ” (zig-zag).,
kombinationerna av de tre lindningarna kan vara med den primära deltaanslutna och den sekundära stjärnanslutna, eller star-delta, star-star eller delta-delta, beroende på transformatorns användning. När transformatorer används för att ge tre eller flera faser kallas de i allmänhet som en Polyfastransformator.
trefas transformator stjärna och Delta konfigurationer
men vad menar vi med ”stjärna” (även känd som Wye) och ”delta” (även känd som Mesh) när det handlar om trefas transformator anslutningar. En trefas transformator har tre uppsättningar primära och sekundära lindningar., Beroende på hur dessa uppsättningar av lindningar är sammankopplade, avgör om anslutningen är en stjärna eller delta konfiguration.
de tre tillgängliga spänningarna, som själva är förskjutna från den andra med 120 elektriska grader, bestämde sig inte bara för typen av de elektriska anslutningarna som används på både primära och sekundära sidor, utan bestämmer flödet av transformatorströmmarna.
med tre enfasstransformatorer kopplade ihop skiljer sig magnetflödet i de tre transformatorerna i fas med 120 tidsgrader., Med en enda trefas transformator finns tre magnetiska flöden i kärnan som skiljer sig i tidsfas med 120 grader.
standardmetoden för märkning av trefas transformatorlindningar är att märka de tre primärlindningarna med versaler (versaler) A, B och C, som används för att representera de tre enskilda faserna av rött, gult och blått. De sekundära lindningarna är märkta med små bokstäver a, B och c., Varje lindning har två ändar som normalt märks 1 och 2 så att till exempel den andra lindningen av primärlindningen har ändar som ska märkas B1 och B2, medan den tredje lindningen av sekundärlindningen ska märkas c1 och c2 enligt bilden.,
transformator stjärna och Delta konfigurationer
symboler används i allmänhet på en trefas transformator för att ange typ eller typer av anslutningar som används med övre fallet Y för stjärnan ansluten, D för delta ansluten och Z för sammankopplade stjärna primära lindningar, med undre fallet y, d och z för sina respektive sekundärer. Då skulle stjärnan märkas Yy, Delta-Delta skulle märkas Dd och sammankopplade stjärna till sammankopplade stjärna skulle vara Zz för samma typer av anslutna transformatorer.,
Transformatorlindningsidentifiering
| anslutning | primärlindning | sekundär lindning |
| Delta | d | d |
| stjärna | y | y |
| sammanlänkade | z | z |
Vi vet nu att det finns fyra olika sätt på vilka tre enfasstransformatorer kan kopplas samman mellan deras primära och sekundära tre faser.-faskretsar., Dessa fyra standardkonfigurationer ges som: Delta-Delta (dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) och Delta-Star (Dy).
transformatorer för högspänningsdrift med stjärnanslutningarna har fördelen att minska spänningen på en enskild transformator, vilket minskar antalet varv som krävs och en ökning av ledarnas storlek, vilket gör spollindningarna enklare och billigare att isolera än deltatransformatorer.,
delta-deltaanslutningen har dock en stor fördel jämfört med star-deltakonfigurationen, eftersom om en transformator av en grupp av tre skulle bli felaktig eller inaktiverad, kommer de två återstående att fortsätta att leverera trefaseffekt med en kapacitet som motsvarar ungefär två tredjedelar av den ursprungliga utgången från transformatorenheten.
transformator Delta och Delta anslutningar
i en delta connected ( Dd ) grupp av transformatorer, är linjespänningen, VL lika med matningsspänningen, VL = VS., Men strömmen i varje faslindning ges som: 1 / √3 × IL av linjeströmmen, där IL är linjeströmmen.
en nackdel med delta anslutna trefas transformatorer är att varje transformator måste lindas för full-line spänning, (i vårt exempel över 100V) och för 57,7 procent, linjeström. Det större antalet varv i lindningen, tillsammans med isoleringen mellan varv, kräver en större och dyrare spole än stjärnanslutningen. En annan nackdel med delta-anslutna trefastransformatorer är att det inte finns någon ”neutral” eller gemensam anslutning.,
i Star-star-arrangemanget ( Yy ), (wye-wye) har varje transformator en terminal ansluten till en gemensam korsning, eller neutral punkt med de tre återstående ändarna av de primära lindningarna anslutna till trefasnätet. Antalet varv i en transformatorlindning för stjärnanslutning är 57,7 procent, av det som krävs för delta-anslutning.
stjärnanslutningen kräver användning av tre transformatorer, och om någon transformator blir fel eller inaktiverad kan hela gruppen bli inaktiverad., Icke desto mindre är star connected three phase transformator särskilt bekväm och ekonomisk i elektriska kraftdistributionssystem, eftersom en fjärde tråd kan anslutas som en neutral punkt, ( n ) av de tre stjärnanslutna sekundärerna som visas.
Transformatorstjärna och Stjärnanslutningar
spänningen mellan någon linje i trefas transformatorn kallas ”linjespänning”, VL, medan spänningen mellan vilken linje som helst och den neutrala punkten hos en stjärnansluten transformator kallas ”fasspänning”, VP., Denna fasspänning mellan den neutrala punkten och någon av linjeanslutningarna är 1/√3 × VL av linjespänningen. Sedan ovan, den primära sidan fas spänning, VP ges som.
sekundärströmmen i varje fas i en stjärnansluten grupp transformatorer är densamma som för strömförsörjningen, då är IL=.,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.,
andra möjliga anslutningar för trefastransformatorer är star-delta Yd, där primärlindningen är stjärnansluten och sekundären är deltaansluten eller delta-star Dy med en deltaansluten primär och en stjärnansluten sekundär.
Delta-star connected transformers används ofta i låg effektfördelning med de primära lindningarna som ger en tretrådig balanserad belastning till verktyget företaget medan de sekundära lindningarna ger den nödvändiga 4: e-trådens neutrala eller jordanslutning.,
När primär och sekundär har olika typer av lindningsanslutningar, stjärna eller delta, blir transformatorns totala varvförhållande mer komplicerat. Om en trefas transformator är ansluten som delta-delta ( Dd ) eller star-star ( Yy ) kan transformatorn potentiellt ha ett förhållande 1:1 varv. Det är ingångs-och utgångsspänningarna för lindningarna är desamma.
om 3-fasstransformatorn är ansluten i star–delta, (Yd ) kommer varje star-ansluten primärlindning att få fasspänningen, VP av tillförseln, som är lika med 1/√3 × VL.,
då kommer varje motsvarande sekundärlindning då att ha samma spänning inducerad i den, och eftersom dessa lindningar är deltaanslutna blir spänningen 1 / √3 × VL sekundärlindningsspänningen. Sedan med ett förhållande 1: 1 varv, kommer en star–delta-ansluten transformator att ge ett √3:1 steg-ner-spänningsförhållande.,
sedan för en star–delta ( Yd ) ansluten transformator blir varv förhållandet:
Star-Delta varv förhållandet
likaså, för en delta–star ( Dy ) ansluten transformator, med en 1:1 varv förhållandet, transformatorn kommer att ge en 1:√3 steg-up line-spänningsförhållande., Sedan för en delta-star-ansluten transformator blir varvförhållandet:
Delta-Star Varvförhållande
för de fyra grundläggande konfigurationerna av en trefasstransformator kan vi lista transformatorerna sekundära spänningar och strömmar med avseende på primärlinjens spänning, VL och dess primära linjeström IL som visas i följande tabell.,>
Where: n equals the transformers ”turns ratio” (T.,R.) av antalet sekundära lindningar NS, dividerat med antalet primära lindningar NP. (NS/NP ) och VL är line-to-line spänning med VP är fas-till-neutral Spänning.
trefas transformator exempel
den primära lindningen av en delta-star ( Dy ) ansluten 50VA transformator levereras med en 100 volt, 50Hz trefas leverans. Om transformatorn har 500 slår på primär och 100 slår på sekundärlindningen, beräkna sekundärsidans spänningar och strömmar.
givna Data: transformator betyg, 50VA, matningsspänning, 100v, primära varv 500, sekundära varv, 100.,
då den sekundära sidan av transformatorn levererar en linjespänning, VL av ca 35v ger en fasspänning, VP av 20v vid 0,834 ampere.
trefas transformator Konstruktion
Vi har tidigare sagt att trefas transformator är effektivt tre sammankopplade enfas transformatorer på en enda laminerad kärna och betydande besparingar i kostnad, storlek och vikt kan uppnås genom att kombinera de tre lindningar på en enda magnetisk krets som visas.,
en trefasstransformator har i allmänhet de tre magnetkretsarna som är sammanflätade för att ge en jämn fördelning av det dielektriska flödet mellan hög-och lågspänningslindningarna. Undantaget från denna regel är en trefasskaltransformator. I skaltypen av konstruktion, även om de tre kärnorna är tillsammans, är de icke-interlaced.,
trefas transformator Konstruktion
tre-lem core-typ trefas transformator är den vanligaste metoden för trefas transformator konstruktion tillåter faserna att magnetiskt länkas. Flux i varje lem använder de andra två lemmarna för sin returväg med de tre magnetiska flödena i kärnan som genereras av linjespänningarna som skiljer sig åt i tidsfas med 120 grader. Sålunda förblir flödet i kärnan nästan sinusformad, vilket ger en sinusformad sekundär matningsspänning.,
trefas transformatorkonstruktionen av femfas typ av skal är tyngre och dyrare att bygga än kärntypen. Fem-lem kärnor används i allmänhet för mycket stora krafttransformatorer eftersom de kan göras med reducerad höjd. En skal-typ transformatorer kärnmaterial, elektriska lindningar, stål kapsling och kylning är ungefär densamma som för de större enfas typer.
