Ce este transformatorul trifazat: construcția și funcționarea sa

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Sistemul trifazat este utilizat pentru a genera, transmite și distribui energie electrică. Acesta generează energie pe scară largă pentru a satisface nevoile industriilor și unităților comerciale. Trei transformatoare monofazate identice sunt conectate corespunzător sau combinate pe un singur nucleu pentru a forma un sistem trifazat.Pe baza diferitelor tipuri de nevoi industriale, transformatoarele step-up și step-down sunt utilizate pentru generarea, transmiterea și distribuirea energiei electrice.Clădirea unui trifazat transformator Unitatea este economică deoarece consumă mai puțin material comparativ cu conectarea a trei transformatoare individuale monofazate. În plus, sistemul trifazat transferă curent alternativ în loc de curent continuu și este simplu de construit.

Ce este un transformator trifazat?

După cum se știe, un transformator monofazat este un dispozitiv care este capabil să transfere energie electrică de la un circuit la unul sau mai multe circuite pe baza conceptului de inducție reciprocă. Acesta cuprinde două bobine - o bobină primară și una secundară, care ajută la transformarea energiei. Bobina primară este conectată la o alimentare monofazată, în timp ce secundara este conectată la o sarcină.




În mod similar, un transformator trifazat este format din trei bobine primare și trei bobine secundare și este reprezentat ca trifazat sau 3ɸ. Un sistem trifazat poate fi construit folosind trei transformatoare individuale monofazate identice, iar un astfel de transformator trifazat este cunoscut sub numele de banca a trei transformatoare. Pe de altă parte, transformatorul trifazat poate fi construit pe un singur miez. Înfășurările unui transformator pot fi conectate în configurații delta sau wye. Funcționarea sistemului trifazat este similară cu un transformator monofazat și sunt utilizate în mod normal în centralele de generare a energiei electrice.

Construcție trifazată a transformatorului

Diagrama unui transformator trifazat este prezentată în figura de mai jos.



Diagrama transformatorului cu trei faze

Diagrama transformatorului cu trei faze

Un transformator trifazat al unei singure unități este utilizat pe scară largă, deoarece este mai ușor, mai ieftin și ocupă mai puțin spațiu decât banca de trei transformatoare monofazate. Construcția trifazată a transformatorului este de două tipuri: tip Core și tip Shell.

Construcție tip miez

În acest tip de construcție, există trei miezuri și două juguri. Fiecare miez are atât înfășurări primare, cât și secundare înfășurate în spirală așa cum se arată în figură. Fiecare picior al miezului transportă înfășurări de înaltă tensiune, precum și de joasă tensiune. Miezul este laminat pentru a minimiza pierderile de curenți turbionari pe miez și jug. Deoarece este mai ușor să laminăm înfășurarea de joasă tensiune (LV) decât înfășurarea de înaltă tensiune (HV). Înfășurările de joasă tensiune sunt poziționate în apropierea miezului, cu izolație adecvată și conducte de ulei între ele, în timp ce înfășurările de înaltă tensiune sunt plasate deasupra înfășurărilor de joasă tensiune cu izolație adecvată și conducte de ulei între ele.


Transformator tip core

Transformator tip core

Transformator de tip Shell

Transformatorul trifazat de tip shell este în general construit prin stivuirea a trei transformatoare individuale monofazate. Trei faze ale unui transformator de tip shell sunt independente decât transformatorul de tip core, în timp ce fiecare fază are un circuit magnetic individual. Aceste circuite magnetice sunt paralele între ele și fluxul indus de fiecare înfășurare este în fază. Transformatorul de tip Shell este foarte preferat, deoarece formele de undă de tensiune sunt mai puțin distorsionate.

Transformator de tip Shell

Transformator de tip Shell

Funcționarea transformatoarelor trifazate

Figura de mai jos prezintă transformatorul trifazat, în care trei nuclee sunt plasate la 120˚ unul de celălalt. Această cifră este simplificată pentru a arăta doar înfășurările primare și conexiunea lor la sursa de alimentare trifazată. De îndată ce alimentarea trifazată este excitată, curenții IR, IY și IB sunt transportați de înfășurările primare și inducând astfel fluxurile ɸR, ɸY și ɸB individual în fiecare miez. Piciorul central va transporta suma tuturor fluxurilor, iar piciorul central a combinat toate picioarele unui nucleu.

De exemplu, dacă suma curenților IR + IY + IB este zero într-un sistem trifazat, atunci suma tuturor celor trei fluxuri devine și ea zero, rezultând ca piciorul central să nu aibă flux. Prin urmare, îndepărtarea piciorului central nu face nicio diferență pentru alte condiții ale transformatorului.

Funcționarea transformatorului trifazat

Funcționarea transformatorului trifazat

Conexiuni transformator trifazat

Diverse conexiuni trifazate ale transformatorului sunt descrise mai jos.

Configurare primară

Configurare secundară

Wye

Wye

Wye

Delta

Delta

Wye

Delta

Delta

Configurațiile Wye și Delta sunt aplicate pentru transformatoarele trifazate, deoarece conexiunile Wye oferă opțiuni pentru a avea tensiuni multiple, în timp ce configurațiile delta oferă o fiabilitate ridicată. Diagrama de fază a Wye și Delta este prezentat mai jos. Pentru conexiunea Wye, fie toate punctele minus, fie toate punctele plus ale înfășurărilor trebuie să fie legate împreună. Cu toate acestea, în conexiunea delta, polaritățile înfășurării sunt conectate într-un mod invers. Diferența de fază între oricare două faze este de 120˚.

Înfășurări de fază

Înfășurări de fază

Conexiune Wye-Wye

Diagrama transformatoarelor Y-Y conectate este prezentată mai jos. Poate deservi atât sarcini monofazate, cât și trifazate. În această legătură, toate înfășurările care se termină cu puncte sunt conectate la fazele A, B și C, în timp ce terminațiile care nu sunt puncte sunt conectate pentru a deveni centrele de configurație „Y”.

Wye Wye Connection

Wye Wye Connection

Conexiune Wye-Delta

Conexiunea Y-Delta prezentată în figura de mai jos arată că înfășurările secundare (care se află în partea de jos a figurii) sunt conectate pentru a forma un lanț. Înfășurările cu conexiune punct pe o parte sunt conectate cu conexiunea non-punct a celeilalte părți pentru a forma bucla „Delta”.

Wye Delta Connection

Wye Delta Connection

Conexiune Delta-Wye

Conexiunea Delta-Y este prezentată în figura de mai jos. Acest tip de configurație permite conexiunii secundare conectate prin wye să conecteze mai multe tensiuni, cum ar fi de la linie la linie sau neutru. Deoarece configurația delta-wye prezintă o schimbare de fază de 30˚ între primar și secundar, nu poate fi utilizată pentru conectarea în paralel cu configurațiile delta-delta și Y-Y.

Conexiune Delta Wye

Conexiune Delta Wye

Conexiune Delta-Delta

Diagrama conexiunii delta-delta este prezentată mai jos. Aceste conexiuni pot fi realizate fie cu trei transformatoare identice monofazate, fie cu un transformator trifazat. Configurația delta-delta este preferată datorită fiabilității sale inerente.

Conexiunea Delta Delta

Conexiunea Delta Delta

Avantajele / Dezavantajele unui transformator trifazat

Avantajele și dezavantajele unui transformator trifazat sunt discutate mai jos.

Avantajele unui transformator trifazat

  • Necesită mai puțin spațiu pentru instalare și este mai ușor de instalat
  • Greutate mai mică și dimensiuni reduse
  • Eficiență mai mare
  • Cost scăzut
  • Costul transportului este mic

Dezavantaje ale unui transformator trifazat

  • Întreaga unitate se oprește în caz de defecțiune sau pierdere în orice unitate a transformatorului, deoarece un nucleu comun este împărțit de toate cele trei unități.
  • Costurile de reparații sunt mai mari
  • Costul unităților de rezervă este ridicat

Întrebări frecvente

1). Menționați aplicațiile transformatorului trifazat

Transformatoarele trifazate sunt utilizate în rețele electrice, transformatoare de putere și ca transformatoare de distribuție

2). Care sunt tipurile de transformator trifazat?

Cele patru tipuri de transformatoare trifazate includ: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) și Delta-Star (Dy)

3). Ce se întâmplă dacă un motor trifazic pierde o fază?

Dacă un motor trifazic pierde o fază în timpul funcționării, motorul continuă să funcționeze la viteză mai mică și experimentează vibrații. Curentul crește brusc și în alte faze, ducând la încălzirea internă a componentelor unui motor.

4). În ce condiție delta / wye funcționează satisfăcător?

Conexiunea wye-delta funcționează satisfăcător cu sarcini mari dezechilibrate și echilibrate. Poate manipula componente terțe armonice din cauza curenților care circulă în deltă.

5). Pentru conexiunea Wye-Wye, care este schimbarea de fază?

Schimbarea fazei este de 0 grade.

Deși un transformator monofazat este preferat de majoritatea industriilor, acesta nu este potrivit pentru distribuția mare de energie. Prin urmare, sistemele trifazate sunt utilizate de industriile mari pentru a genera energie pe scară largă.

În acest articol, am discutat despre diferite avantaje și câteva dezavantaje oferite de un Transformator trifazat . De asemenea, ne-am concentrat pe un transformator trifazat și construcția acestuia și diverse configurații. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția transformatorului trifazat?