Bármely modern háromfázisú transzformátor egy speciális elektromos eszköz, amely biztosítja a fogyasztó számára a szükséges típusú és minőségű villamos energiát. Mint minden transzformátor-átalakító, primer és szekunder tekercseket is tartalmaz, amelyekből három pár van. Nagyfeszültségű alállomásokon ennek az eszköznek köszönhetően lehetséges a szükséges nagyságú feszültség megszerzése, majd egy holtan földelt semleges vezetéken történő továbbítása.
Cél és típusok
A klasszikus állomásos háromfázisú transzformátort arra használják, hogy a nagyfeszültségű energiát fogyasztóbarát formává alakítsa. Magas feszültséget (6,3-10 kilovolt) táplálnak az elsődleges tekercsekhez, és a kimeneten 220 V-ot kapnak, amelyek a mindennapi életben kényelmesebbek. Ezt az értéket a transzformátor fázisai és az úgynevezett semleges vezetője között mérjük. Szokás fázisfeszültségnek jelölni, ellentétben az egyes fázisok között mért lineáris 380 voltokkal.
Az ebbe az osztályba tartozó háromfázisú fokozatú transzformátorok áramot közvetítenek a helyi alállomásról földalatti kábelen vagy elektromos vezetéken keresztül közvetlenül a végfelhasználóhoz. Erre a célra egy speciális 4 magos kábelt használnak egy páncélozott magban, vagy a SIP márkájú léghuzalt. Rajtuk keresztül az elektromos energiát közvetlenül a rendeltetésének megfelelően juttatják el - a kiszolgált területek és tárgyak bemeneti elosztó készülékeihez.
A háromfázisú transzformátorok funkcionális céljuk szerint a következő osztályokba sorolhatók:
- lineáris (állomás) eszközök;
- speciális átalakító egységek.
Különösen figyelemre méltóak az elektromos áramkörök és az áramkörök leválasztására használt háromfázisú leválasztó transzformátorok.
A speciális eszközök a következő típusokra oszthatók:
- Teszt transzformátorok. Szokás háromfázisú autotranszformátor rendszerként hivatkozni rájuk.
- Speciális berendezések áramellátására szolgáló eszközök: különösen hegesztőegységek.
- Kiegyenlítő transzformátor egységek.
Az első két típust kutatási célokra használják. Háromfázisú kiegyenlítő transzformátorokat használnak az elektromos hálózatokban a terhelések egyenetlen eloszlása miatt bekövetkező fázishelyzetek kiküszöbölésére.
Az elektrotechnikában lehetőség van kétfázisú transzformátorokra is, amelyeket gyakran használnak elektronikus áramkörökben és automatizálási készülékekben. Úgy vannak kialakítva, hogy a két kimeneti feszültség egymáshoz képest 90 elektromos fokkal elmozduljon. Leggyakrabban ilyen elektromos megoldásokat alkalmaznak a hegesztőberendezésekben.
Transzformátor eszköz
Tervezésük szerint a háromfázisú transzformátorok egy előre gyártott szerkezet, amely a következő egységekből áll:
- tartós műanyag keret formájában készült alap;
- keretrészekben elhelyezett mágneses áramkör;
- primer és szekunder tekercsek huzaltekercseléssel;
- elosztó (forrasztó) panel sorkapcsokkal;
- hűtőrendszer szükséges a hő eltávolításához a munkaterületről.
Az ilyen eszközök egyik ismert változata egy vagy másik formában tartalmazza az összes kijelölt csomópontot. Ugyanakkor különböznek a tekercsek csatlakoztatásának módjától, valamint a bennük alkalmazott mágneses áramkör típusától.Az egyes modellek tervezési jellemzőit tükrözik azok teljesítményjellemzői, különösen a mágneses áramkörben bekövetkező veszteségek nagysága és a hatékonyság.
Kivételt képez a transzformátor tekercsek desztillálásának panelje, amelynek köszönhetően összekapcsolási csoportok kombinálhatók a kívánt konfiguráció elérése érdekében.
Tekercselési módok
A különféle transzformátor áramkörök közötti fő különbség a bekapcsoláskor használt konfigurációk (a tekercsek csatlakoztatásának módszerei). A központosított áramellátás megszervezésekor hagyományosan két klasszikus sémát alkalmaznak, úgynevezett "háromszög" és "csillag". Az első lehetőség az elsődleges és a szekunder fázis tekercseinek egymás utáni összekapcsolását jelenti: az egyik tekercs vége a következő elejéhez van kötve).
A "csillag" séma alkalmazásakor az elsődleges és a másodlagos tekercs összes fázisvezetőjének kezdete egy pontban van kombinálva, amelyet nullának nevezünk, és a végeiket egy 3 vezetékes terhelővezetékhez kötjük. Ebben az esetben négy magot tartalmazó kábelre van szükség az áram átviteléhez. A "háromszögben" összekapcsolt szekunder transzformátor tekercsek vonalához csatlakoztatva csak három magot használnak. Van egy másik lehetőség felvételükre, amelyet "összekapcsolt csillagnak" neveznek. Használatának ritkasága miatt azonban nem veszik figyelembe.
Konfigurációs lehetőségek
Az áramellátó rendszerek szervezésénél a háromfázisú transzformátor primer és szekunder tekercsének többféle kombinációja lehetséges. Az ebben az esetben végrehajtott kapcsolási műveletek halmaza:
- Az elsődleges tekercs "csillagként", a másodlagos - "háromszög" formájában van kialakítva.
- A második megközelítés a befogadás fordított sorrendjét használja.
- A harmadik esetben a "csillag" - "csillag" típus már figyelembe vett kombinációját vagy a két háromszöggel rendelkező változatot (másik név delta-delta) használjuk.
A primer és szekunder tekercsek bekapcsolásának minden módszerének és a transzformátor paramétereinek ezt követő számításának figyelembe vételéhez az elektrotechnikában speciális azonosító táblázatokat használnak. Lehetséges kombinációkat és kombinációkat kínálnak, amelyek akkor használhatók, ha transzformátort szeretne csatlakoztatni a vonalhoz, és a lehető legtöbbet hozza ki belőle. A teljes áramellátási rendszer hatékonysága attól függ, hogy ezt a kombinációt minden egyes esetben helyes-e.
Párhuzamos kapcsolat
Ugyanazok a szekunder tekercsek párhuzamos csatlakoztatása lehetővé teszi az eszköz kimenetén lévő teljesítmény (áram) növelését. Ily módon növelhető a kiszolgált vonal hatékonysága és terhelhetősége.
Ennek a megközelítésnek az alkalmazásakor figyelembe kell vennie a szekunder tekercsek csatlakoztatásának sorrendjével kapcsolatos fontos részleteket. A várt eredmények elérése érdekében a tekercseket fázisban kell kapcsolni, ami azt jelenti, hogy mindhárom tekercs azonos típusú végeit összekötjük egy ponton. Ha ezt a szabályt megsértik, akkor a két nem fázisban lévő tekercs kimenetének feszültsége közel nulla lesz (a helyettesítési elv érvényes). Amikor ezt a hibát a transzformátor bekapcsolásakor követik el, annak teljesítménye és hatékonysága jelentősen csökken. Ha egy másodlagos ellenőrzés során kiderül, hogy a feszültség egyetlen bekapcsoláskor sem változott, akkor a tekercsek fázisban vannak.
A 220-380 V-os 3 fázisú transzformátorként definiált átalakítóeszközt egy speciális áramkör alkalmazásával, a kimeneti feszültség növekedésével lehet beszerezni. Jellemzője egy primer és három másodlagos tekercs jelenléte, amelyek "csillag" vagy "háromszög" alakúak.
