Kas ir trīsfāžu transformators: uzbūve un tā darbība

Trīsfāzu sistēmu izmanto elektriskās enerģijas ražošanai, pārraidei un sadalei. Tas lielā mērā ģenerē enerģiju, lai apmierinātu rūpniecības un tirdzniecības uzņēmumu vajadzības. Trīs identiski vienfāzes transformatori ir pareizi savienoti vai apvienoti vienā kodolā, lai izveidotu trīsfāzu sistēmu.Pamatojoties uz dažāda veida rūpnieciskām vajadzībām, elektriskās enerģijas ražošanai, pārraidei un sadalei tiek izmantoti pakāpeniskie un pazeminošie transformatori.Trīsfāžu ēka transformators bloks ir ekonomisks, jo patērē mazāk materiālu, salīdzinot ar trīs atsevišķu vienfāzes transformatoru savienošanu. Turklāt trīsfāzu sistēma pārsūta maiņstrāvu, nevis līdzstrāvu, un to ir viegli uzbūvēt.

Kas ir trīsfāžu transformators?

Kā zināms, vienfāzes transformators ir ierīce, kas spēj pārnest elektrisko enerģiju no vienas ķēdes uz vienu vai vairākām ķēdēm, pamatojoties uz savstarpējās indukcijas jēdzienu. Tas sastāv no divām spolēm - primārās un sekundārās spoles, kas palīdz pārveidot enerģiju. Primārā spole ir savienota ar vienfāzes padevi, bet sekundārā - ar slodzi.

Līdzīgi trīsfāzu transformators sastāv no trim primārajām spolēm un trim sekundārajām spolēm un tiek attēlots kā 3 fāžu vai 3ɸ. Trīsfāzu sistēmu var uzbūvēt, izmantojot trīs atsevišķus vienādus vienfāzes transformatorus, un šāds trīsfāzu transformators ir pazīstams kā trīs transformatoru banka. No otras puses, trīsfāzu transformatoru var uzbūvēt uz viena kodola. Transformatora tinumus var savienot vai nu delta, vai wye konfigurācijās. 3 fāžu sistēmas darbība ir līdzīga vienfāzes transformatoram, un tos parasti izmanto elektrostacijās.

Trīsfāžu transformatoru uzbūve

Trīsfāžu transformatora diagramma ir parādīta zemāk redzamajā attēlā.

Trīsfāzu transformatoru diagramma

Vienas vienības trīsfāzu transformators tiek plaši izmantots, jo tas ir vieglāks, lētāks un aizņem mazāk vietas nekā trīs vienfāzes transformatoru banka. Trīsfāzu transformatoru konstrukcija ir divu veidu: serdeņa un apvalka tipa.

Galvenā tipa konstrukcija

Šāda veida konstrukcijā ir trīs serdeņi un divi jūgi. Katram serdenim ir spirālveidā savīti gan primārie, gan sekundārie tinumi, kā parādīts attēlā. Katrā kodola kājā ir augstsprieguma, kā arī zemsprieguma tinumi. Kodols ir laminēts, lai samazinātu virpuļstrāvas zudumus uz serdeņa un jūga. Tā kā zema sprieguma (LV) tinumu ir vieglāk laminēt nekā augstsprieguma (HV) tinumu. LV tinumi ir novietoti pie serdeņa ar atbilstošu izolāciju un starp tiem eļļas kanāliem, turpretī HV tinumi ir novietoti virs LV tinumiem ar atbilstošu izolāciju un eļļas kanāliem starp tiem.

Galvenā tipa transformators

Korpusa tipa transformators

Trīsfāžu apvalka tipa transformators parasti tiek konstruēts, sakraujot trīs atsevišķus vienfāzes transformatorus. Trīs apvalka tipa transformatora fāzes ir neatkarīgas no serdeņa transformatora, savukārt katrai fāzei ir atsevišķa magnētiskā ķēde. Šīs magnētiskās ķēdes ir paralēlas viena otrai, un katra tinuma izraisītā plūsma ir fāzē. Korpusa transformators ir ļoti vēlams, jo sprieguma viļņu formas ir mazāk izkropļotas.

Korpusa tipa transformators

Trīsfāzu transformatoru darbība

Zemāk redzamajā attēlā parādīts trīsfāžu transformators, kurā trīs serdeņi ir novietoti 120 ° attālumā viens no otra. Šis skaitlis ir vienkāršots, lai parādītu tikai primāros tinumus un to savienojumu ar trīsfāzu barošanas avotu. Tiklīdz tiek ierosināta trīsfāzu padeve, primārās tinumi nes strāvas IR, IY un IB, tādējādi inducējot plūsmas ɸR, ɸY un ɸB atsevišķi katrā kodolā. Centrālā kāja nes visu plūsmu summu, un centrālā kāja apvienoja visas kodola kājas.

Piemēram, ja strāvu IR + IY + IB summa trīsfāzu sistēmā ir nulle, tad visu trīs plūsmu summa arī kļūst nulle, kā rezultātā centrālajai kājiņai nav plūsmas. Tāpēc centrālās kājas noņemšana citiem transformatora apstākļiem neatšķiras.

Trīsfāzu transformatora darbība

Trīsfāžu transformatoru savienojumi

Dažādi trīsfāžu transformatoru savienojumi ir aprakstīti zemāk.

Trīsfāzu transformatoriem tiek piemērotas Wye un Delta konfigurācijas, jo Wye savienojumi nodrošina iespēju izmantot vairākus spriegumus, savukārt Delta konfigurācijas piedāvā augstu uzticamību. Fāzes diagramma Vaija un Delta ir dots zemāk. Wye savienojumam visi tinumu mīnus vai visi plus punkti ir jāsavieno kopā. Tomēr delta savienojumā tinumu polaritātes ir savienotas pretēji. Fāžu starpība starp jebkurām divām fāzēm ir 120˚.

Fāžu tinumi

Wye-wye savienojums

Zemāk parādīta Y-Y pievienoto transformatoru diagramma. Tas var kalpot gan vienfāzes, gan trīsfāžu slodzēm. Šajā sakarā visi tinumi, kas beidzas ar punktiem, ir savienoti ar A, B un C fāzēm, savukārt galotnes bez punktiem ir savienotas, lai kļūtu par “Y” konfigurācijas centriem.

Wye Wye savienojums

Wye-Delta savienojums

Zemāk redzamajā attēlā redzamais Y-Delta savienojums parāda, ka sekundārie tinumi (kas attēlā atrodas apakšā) ir savienoti, veidojot ķēdi. Tinumi ar punktveida savienojumu vienā pusē ir savienoti ar otras puses bezpunktu savienojumu, veidojot “Delta” cilpu.

Wye Delta savienojums

Delta-Wye savienojums

Delta-Y savienojums ir parādīts zemāk redzamajā attēlā. Šāda veida konfigurācija ļauj ar sekundāriem savienojumiem pievienot vairākus spriegumus, piemēram, līniju-līniju vai neitrālu. Tā kā delta-wye konfigurācija uzrāda 30˚ fāzes nobīdi starp primāro un sekundāro, to nevar izmantot, lai izveidotu savienojumu paralēli delta-delta un Y-Y konfigurācijām.

Delta Wye savienojums

Delta-Delta savienojums

Delta-delta savienojuma shēma ir parādīta zemāk. Šos savienojumus var izveidot vai nu ar trim identiskiem vienfāzes transformatoriem, vai ar vienu trīsfāzu transformatoru. Delta-delta konfigurācija ir vēlama tās raksturīgās uzticamības dēļ.

Delta Delta savienojums

Trīsfāžu transformatora priekšrocības / trūkumi

Trīsfāžu transformatora priekšrocības un trūkumi ir aplūkoti turpmāk.

Trīsfāzu transformatora priekšrocības

• Nepieciešama mazāka vieta instalēšanai, un to ir vieglāk instalēt
• Mazāks svars un samazināts izmērs
• Augstāka efektivitāte
• Lēts
• Transporta izmaksas ir zemas

Trīsfāžu transformatora trūkumi

• Visa vienība tiek izslēgta, ja kādā transformatora blokā rodas kļūme vai zudums, jo kopīgs kodols ir kopīgs visām trim vienībām.
• Remonta izmaksas ir lielākas
• Rezerves vienību izmaksas ir augstas

Bieži uzdotie jautājumi

1). Pieminiet trīsfāzu transformatoru lietojumus

Trīsfāzu transformatorus izmanto elektrotīklos, strāvas transformatoros un kā sadales transformatorus

2). Kādi ir trīsfāzu transformatoru veidi?

Četru trīsfāžu transformatoru veidi ir: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) un Delta-Star (Dy)

3). Kas notiek, ja 3 fāžu motors zaudē fāzi?

Ja 3 fāžu motors darbības laikā zaudē fāzi, motors turpina darboties ar mazāku ātrumu un piedzīvo vibrācijas. Strāva strauji palielinās arī citās fāzēs, kas noved pie motora sastāvdaļu iekšējās sildīšanas.

4). Ar kādu nosacījumu delta / wye darbojas apmierinoši?

Wye-delta savienojums darbojas apmierinoši ar lielu nelīdzsvarotu un līdzsvarotu slodzi. Delta cirkulējošo strāvu dēļ tas var apstrādāt trešos harmoniskos komponentus.

5). Kas ir Wye-Wye savienojums, kāda ir fāzes nobīde?

Fāzes nobīde ir 0 grādi.

Lai gan lielākajai daļai rūpniecības nozaru priekšroku dod vienfāzes transformators, tas nav piemērots lielai enerģijas sadalei. Tāpēc trīsfāzu sistēmas lielās rūpniecības nozarēs izmanto enerģijas ražošanai lielā apjomā.

Šajā rakstā mēs apspriedām dažādus ieguvumus un dažus trūkumus, ko piedāvā a 3 fāžu transformators . Mēs pievērsāmies arī trīsfāzu transformatoram un tā konstrukcijai un dažādām konfigurācijām. Šeit ir jautājums jums, kāda ir trīsfāzu transformatora funkcija?