Принцип на работа и подреждане на трифазни трансформатори

Трифазният ток може да се трансформира от три напълно отделни еднофазни трансформатори. В този случай намотките и на трите фази не са свързани магнитно: всяка фаза има своя собствена магнитна верига. Но същият трифазен ток може да се трансформира и от един трифазен трансформатор, в който намотките на всички 3 фази са свързани помежду си, защото имат обща магнитна верига.

За да се изясни принципа на работа за себе си и трансформатор устройство трифазен да представлява трифазен трансформатор, контрола на един от друг, така че тяхната три прът образуват общ централен прът (фиг. 1). На всяка от останалите 3 пръчки са наложени първични и вторични намотки (на фигура 1 няма вторични намотки).

Представете си, че първичните намотки на всички трансформаторни пръчки са много сходни и навити в една посока (на Фигура 1, първичните намотки се навиват по посока на часовниковата стрелка, гледани отгоре). Свързваме всички горни краища на намотките към неутралната О и спускаме долните краища на намотките към трите терминала на трифазната мрежа.

Фигура 1.

Токовете в трансформаторните бобини ще създадат магнитни потоци, вариращи във времето, които ще бъдат блокирани във всяка своя собствена магнитна верига. На централния пръчка магнитни потоци, ще станем и ще дадат общо нула, тъй като тези потоци са симетрични трифазни течения, за които знаем, че сумата на моментни стойности на нула във всеки един момент от време.

Например, ако токът беше в намотка AX, той беше по-голям и премина в посоката, показана на Фиг. Една посока, на магнитния поток ще бъде равна на по-голяма собствена стойност F и е ориентиран в централната композитен прът надолу. Другите 2-намотки КАТО и CZ токове I2 и I3 в същото време, равно на половината и имат висок ток посока за изпълнение по отношение на тока в AX намотка (това свойство на фазовите токове). Поради тази причина, в пръчките КАТО и CZ намотки, магнитни потоци ще бъде равна на половината от по-голяма поток и в централната съставния прът ще имат посока за изпълнение по отношение на съсирек ACh намотка. Сумата от потоците в момента е нула. Същото важи и за всеки друг момент.

Липсата на поток в централния прът не означава липсата на потоци в други пръти. Ако се премахнат централното ядро, както и горни и долни платки са свързани в обща иго (вж. Фиг. 2), Академията на изкуствата на потока от намотка е намерил за себе си път през сърцевината ОТ и CZ бобини Магнитодвижещата силата на бобините образувани ще Магнитодвижещата сила на намотката AX. В този случай ще получим трифазен трансформатор с обща магнитна верига от всичките 3 фази.

Фигура 2.

Тъй като течения в намотките са въведени изместен от 1/3 период, и магнитни потоци, получени от тях също са изместени във времето от 1/3 от периода т. Е. Най-големите стойности на магнитни потоци в намотките на прътите е последван последователно през третия период.

В резултат на изместване на фаза магнитни потоци в ядрата на период 1/3 от тази на фазовото изместване и електродвижещото напрежение индуцируем в двете първични и вторични намотки, насложен върху пръчките. Електродвижещите сили на първичните намотки практически компенсират приложеното трифазно напрежение. На електродвижещата сила на краищата вторичната намотка са правилно свързани трифазни вторични намотки произвеждат напрежение, което се подава към втори контур.

По отношение на дизайна на магнитната верига, трифазните трансформатори, като еднофазни трансформатори, са разделени на пръчковидни. 2. и броня.

Трифазните трифазни трансформатори са разделени на:

а) трансформатори със симетрична магнитна верига

б) трансформатори с асиметрична магнитна верига.

На фиг. Фигура 3 схематично изобразява бар-трансформатор със симетрична магнитна верига; 4 показва лентов трансформатор с асиметрична магнитна верига. Както може да се види от трите стоманени пръта 1, 2 и 3, иззети отгоре и отдолу от стоманени листове. На всеки прът има първични I и вторични II намотки на една фаза на трансформатора.

В първия трансформатор, пръчките се поставят по върховете на ъглите на равностранен триъгълник, във втория трансформатор пръчките се намират в една и съща равнина.

Поставянето пръти през върховете на ъглите на равностранен триъгълник дава равен магнитно съпротивление на магнитни потоци на всички 3 фази, защото по пътя на тези потоци са подобни. В действителност, магнитните потоци от 3-те фази преминават всеки поотделно през един вертикален прът 100% и през две други бара, но половината.

На фиг. 3 показва в фантом магнитна верига пътя на прът 2. Само фаза поток да се създаде, за потоци, които фази 1 и 3 на пръти път верига на магнитни потоци много сходни. Това означава, че за разглеждания трансформатор магнитните съпротивления за потоците са равни една на друга.

Настаняване пръти копланарни води до факта, че магнитното съпротивление на потока от средната фаза е по-малко, ако за последните фаза потоци (4 на Фигура 2 за фазата на пръчката.) (Фигура 4 -. Фази за барове 1 и 3).

Фигура 4.

Магнитните потоци от последните фази преминават по малко по-дълги пътища от потока на средната фаза. Освен това потокът от последните фази, идващ от собствените му пръчки, преминава напълно в една половина от игото и само половината от него преминава в другата половина (след клона до средния прът). Потокът от средната фаза след напускане на вертикалната пръчка незабавно се разклонява на две половини и следователно и в двете части на игото се пропуска само половината от потока на средната фаза.

По този начин, потоците от последните фази насищат игото предимно от потока на средната фаза и следователно магнитното съпротивление за потоците от последните фази е по-голямо от това за потока на средната фаза.

неравенството следствие магнитни съпротивления за различните потоци на трифазни трансформатори неравенството на фазовите токове е празен ход в отделните фази в същото фазово напрежение.

Но с малко насищане на железни винтове и добро събрание на железни пръти, това неравенство на течения е безпринципно. Тъй като проектирането на трансформатори с асиметрична магнитна верига е много по-проста от трансформатора със симетрична магнитна верига, първите трансформатори са открили за себе си основната употреба. Трансформаторите със симетрична магнитна верига са редки.

Като се има предвид Фиг. 3 и 4, и ако се приеме, че потоците протичат във всичките 3 фази, лесно е да се отбележи, че всички фази са свързани магнитно. Това означава, че магнитомоторните сили на отделните фази влияят взаимно, което нямаме, когато трифазния ток се трансформира от три еднофазни трансформатора.

Втората група трифазни трансформатори са бронирани трансформатори. Бронираният трансформатор може да се разглежда като състоящ се от три еднофазни бронирани трансформатори, единият от които е прикрепен един към друг от техните винтове.

На фиг. 5 схематично показва бронетранс трифазен трансформатор с вертикално разположена вътрешна сърцевина. Лесно е да се види от картината, че самолети AB и CD могат да бъдат разделени на три еднофазни бронирани трансформатори, чиито магнитни потоци могат да бъдат затворени всеки в собствената си магнитна верига. Пътя на преминаването на магнитните потоци на Фиг. 5 са обозначени с пунктирани линии.

Фигура 5.

Както се вижда от фигурата, в средата на вертикалните пръти и на която над друг първичен и вторичен I II един фазна намотка, общият поток преминава, докато в яремите В-В и страничните стени се простират в половината от потока. За една и съща индукция секторите на иглите и страничните стени трябва да бъдат половината от напречното сечение на средния прът a.

Що се отнася до магнитния поток в междинните части c-c, неговата величина, както ще видим по-долу, зависи от метода на включване на средната фаза.

Основното предимство на бронираните трансформатори пред прътовите трансформатори е късо съединение на затваряне на магнитен поток и, както следва, малки токове на празен ход.

Недостатъците на бронирани трансформатори могат да бъдат приписани, в 1-х, ниско наличието на намотки за ремонт, тъй като те са заобиколени от желязо и, 2, най-лоши условия на охладителната серпентина - по същата причина.

При прътовите трансформатори намотките са почти напълно отворени и следователно по-достъпни за проверка и ремонт, както и за охлаждащата среда.