Eng Ru
Отправить письмо

3. Основные технические характеристики трехфазного двухобмоточного трансформатора. Схема трехфазного трансформатора


§ 1.8. Трансформирование трехфазного тока и схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов

Рис. 1.20. Трансформаторная группа (а) и трехфазный трансформатор (б)

Трансформирование трехфазной системы напряжений можно осуществить тремя однофазными трансформаторами, соединенными в трансформаторную группу (рис. 1.20, а). Однако относительная громоздкость, большой вес и повышенная стоимость — недостаток трансформаторной группы, поэтому она применяется только в установках большой мощности с целью уменьшения веса и габаритов единицы оборудования, что важно при монтаже и транспортировке трансформаторов.

Рис. 1.21. Трехстержневой магнитопровод и векторные диаграммы

В установках мощностью примерно до 60000 кВ-А обычно применяют трехфазные трансформаторы (рис. 1.20, б), у которых обмотки расположены на трех стержнях, объединенных в общий магнитопровод двумя ярмами (см. рис. 1.2). Но полученный таким образом магнитопровод является несимметричным: магнитное сопротивление потоку средней фазы ФВ меньше магнитного сопротивления потокам крайних фаз ФА и Фс (рис. 1.21, а).

Так как к первичным обмоткам трехфазного трансформатора подводится симметричная система напряжений и то в магнитопроводе трансформатора возникают магнитные потоки и , образующие также симметричную систему (рис. 1.21, 6). Однако вследствие магнитной несимметрии магнитопровода намагничивающие токи отдельных фазовых обмоток не равны: намагничивающие токи обмоток крайних фаз ( и ) больше намагничивающего тока обмотки средней фазы . Кроме того, токи и оказываются сдвинутыми по фазе относительно соответствующих потоков и на угол α. Таким образом, при симметричной системе трехфазного напряжения, подведенного к трансформатору, токи х.х. образуют несимметричную систему (рис. 1.21, в).

Для уменьшения магнитной несимметрии трехстержневого магнитопровода, т.е. уменьшения магнитного сопротивления потокам крайних фаз, сечение ярм делают на 10—15% больше сечения стержней, что уменьшает их магнитное сопротивление. Несимметрия токов х.х. трехстержневого трансформатора практически не отражается на работе трансформатора, так как даже при небольшой нагрузке различие в значениях токов , и становится незаметным.

Таким образом, при симметричном питающем напряжении и равномерной трехфазной нагрузке все фазы трехфазного трансформатора, выполненного на трехстержневом магнитопроводе, практически находятся в одинаковых условиях. Поэтому рассмотренные выше уравнения напряжений, МДС и токов, а также схема замещения и векторные диаграммы могут быть использованы для исследования работы каждой фазы трехфазного трансформатора.

Обмотки трехфазных трансформаторов принято соединять по следующим схемам: звезда; звезда с нулевым выводом; треугольник; зигзаг с нулевым выводом. Схемы соединения обмоток трансформатора обозначают дробью, в числителе которой указана схема соединения обмоток ВН, а в знаменателе — обмоток НН. Например, Y/A означает, что обмотки ВН соединены в звезду, а обмотки НН — в треугольник.

Рис. 1.22. Соединение обмоток в зигзаг

Соединение в зигзаг применяют только в трансформаторах специального назначения, например в трансформаторах для выпрямителей (см. § 5.2). Для выполнения соединения каждую фазу обмотки НН делят на две части, располагая их на разных стерж­нях. Указанные части обмоток соединяют так, чтобы конец одной части фазной обмотки был присоединен к концу другой части этой же обмотки, расположенной на другом стержне (рис. 1.22, а). Зигзаг называют равноплечным, если части обмоток, располагаемые на разных стержнях и соединяемые последовательно, одинаковы, и неравноплечными, если эти части неодинаковы. При соединении в зигзаг ЭДС отдельных частей обмоток геометрически вычитаются (рис. 1.22, б).

Выводы обмоток трансформаторов принято обозначать следующим образом: обмотки ВН — начало обмоток А, В, С, соответствующие концы X, Y, Z; обмотки НН — начала обмоток а, Ь, с, соответствующие концы х, у, z.

При соединении обмоток звездой линейное напряжение больше фазного (), а при соединении обмоток треугольником линейное напряжение равно фазному (Uл = Uф ).

Отношение линейных напряжений трехфазного трансформатора определяется следующим образом:

Схема соединения обмоток

Y/Y

∆/Y

∆/∆

Y/∆

Отношение линейных напряжений

Таким образом, отношение линейных напряжений в трехфазном трансформаторе определяется не только отношением чисел витков фазных обмоток, но и схемой их соединений.

Пример 1.3. Трехфазный трансформатор номинальной мощностью Sном =100 кВ-А включен по схеме Y/∆. При этом номинальные линейные напряжения на входе и выходе трансформатора соответственно равны: U1ном = 3,0 кВ, U2ном = 0,4 кВ. Определить соотношение витков wllw2 и номинальные значения фазных токов в первичной I1ф и вторичной I2ф обмотках.

Решение. Фазные напряжения первичных и вторичных обмоток

Требуемое соотношение витков в трансформаторе w1/w2 = U1ф/U2ф= 1,73/0,4 = 4,32.

Номинальный фазный ток в первичной обмотке (соединенной в звезду)

I1Ф = I1ном=SHOM/(√3U1ном) = 100/(√3·3,0) = 19,3 А.

Номинальный фазный ток во вторичной обмотке (соединенной в треугольник)

I2Ф = I2ном /√З = SHOM /(3 U2ном) = 100/(З • 0,4) = 8,33 А.

Таким образом, соотношение фазных токов I2Ф/ I1Ф =83,3/19,3 = 4,32 равно соотношению витков в обмотках трансформатора.

studfiles.net

Принцип действия и устройство трехфазных трансформаторов

Принцип действия и устройство трехфазных трансформаторовТрехфазный ток можно трансформировать 3-мя совсем отдельными однофазными трансформаторами. В данном случае обмотки всех 3-х фаз магнитно не связаны вместе: любая фаза имеет свою магнитную цепь. Но тот же трехфазный ток можно трансформировать и одним трехфазным трансформатором, у которого обмотки всех 3-х фаз магнитно связаны меж собою, потому что имеют общую магнитную цепь.

Чтоб уяснить для себя принцип действия и устройства трехфазного трансформатора, представим для себя три однофазных трансформатора, приставленных один к другому так, что три стержня их образуют один общий центральный стержень (рис. 1). На каждом из других 3-х стержней наложены первичные и вторичные обмотки (на рис. 1 вторичные обмотки не изображены).

Представим, что первичные катушки всех стержней трансформатора совсем схожи и намотаны в одном направлении (на рис. 1 первичные катушки намотаны по часовой стрелке, если смотреть на их сверху). Соединим все верхние концы катушек в нейтраль О, а нижние концы катушек подведем к трем зажимам трехфазной сети.

Принцип действия и устройство трехфазных трансформаторов

Рисунок 1.

Токи в катушках трансформатора создадут переменные во времени магнитные потоки, которые будут замыкаться каждый в собственной магнитной цепи. В центральном составном стержне магнитные потоки сложатся и в сумме дадут ноль, ибо эти потоки создаются симметричными трехфазными токами, относительно которых мы знаем, что сумма моментальных значений их равна нулю в хоть какой момент времени.

К примеру, если б в катушке АХ ток I, был больший и проходил в обозначенном на рис. 1 направлении, то магнитный поток был бы равен большему собственному значению Ф и был ориентирован в центральном составном стержне сверху вниз. В 2-ух других катушках BY и CZ токи I2 и I3 в тот же момент времени равны половине большего тока и имеют оборотное направление по отношению к току в катушке АХ (таково свойство трехфазных токов). По этой причине в стержнях катушек BY и CZ магнитные потоки будут равны половине большего потока и в центральном составном стержне будут иметь оборотное направление по отношению к сгустку катушки АХ. Сумма потоков в рассматриваемый момент равна нулю. То же самое имеет место и для любого другого момента.

Отсутствие потока в центральном стержне не значит отсутствия потоков в других стержнях. Если б мы убрали центральный стержень, а верхние и нижние ярма соединили в общие ярма (см. рис. 2), то поток катушки АХ отыскал бы для себя путь через сердечники катушек BY и CZ, при этом магнитодвижущие силы этих катушек сложились бы с магнитодвижущей силой катушки АХ. В таком случае мы получили бы трехфазный трансформатор с общей магнитною цепью всех 3-х фаз.

Принцип деяния и устройство трехфазных трансформаторов

Рисунок 2.

Потому что токи в катушках сдвинуты по фазе на 1/3 периода, то и создаваемые ими магнитные потоки также сдвинуты во времени на 1/3 периода, т. е. самые большие значения магнитных потоков в стержнях катушек следуют последовательно через 1/3 периода.

Следствием сдвига по фазе магнитных потоков в сердечниках на 1/3 периода является таковой же сдвиг по фазе и электродвижущих сил, индуктируемых как в первичных, так и во вторичных катушках, наложенных на стержнях. Электродвижущие силы первичных катушек практически уравновешивают приложенное трехфазное напряжение. Электродвижущие силы вторичных катушек при правильном соединении концов катушек дают трехфазное вторичное напряжение, которое подается во вторичную цепь.

В отношении конструкции магнитной цепи трехфазные трансформаторы, как и однофазные, делятся на стержневые рис. 2. и броневые.

трехфазный трансформатор

Стержневые трехфазные трансформаторы разделяются на:

а) трансформаторы с симметричной магнитной цепью

б) трансформаторы с несимметричной магнитной цепью.

На рис. 3 схематически изображен стержневой трансформатор с симметричной магнитной цепью, а на рис. 4 изображен стержневой трансформатор с несимметричной магнитной цепью. Как видно из из 3-х стальных стержней 1, 2 и 3, схваченных сверху и снизу стальными накладками-ярмами. На каждом стержне находятся первичная I и вторичная II катушки одной фазы трансформатора.

 Рисунок 3.

У первого трансформатора стержни размещены по верхушкам углов равностороннего треугольника; у второго трансформатора стержни размещены в одной плоскости.

Размещение стержней по верхушкам углов равностороннего треугольника дает равные магнитные сопротивления для магнитных потоков всех 3-х фаз, потому что пути прохождения этих потоков схожи. По правде, магнитные потоки 3-х фаз проходят каждый в отдельности через один вертикальный стержень стопроцентно и через два других стержня но половине.

На рис. 3 пунктиром изображены пути замыкания магнитного потока фазы стержня 2. Просто созидать, что для потоков фаз стержней 1 и 3 пути замыкания их магнитных потоков совсем схожи. Это означает, что у рассматриваемого трансформатора магнитные сопротивления для потоков равны меж собою.

Размещение стержней в одной плоскости приводит к тому, что магнитное сопротивление для потока средней фазы (на рис. 4 для фазы стержня 2) меньше, ежели для потоков последних фаз (на рис. 4 — для фаз стержней 1 и 3).

Принцип действия и устройство трехфазных трансформаторов

Рисунок 4.

Магнитные потоки последних фаз проходят по немного более длинным путям, чем поток средней фазы. Не считая того, поток последних фаз, выйдя из собственных стержней, проходит в одной половине ярма стопроцентно, и исключительно в другой половине (после ответвления в средний стержень) проходит его половина. Поток же средней фазы по выходе из вертикального стержня тотчас же разветвляется на две половины, и поэтому в обеих частях ярма проходит только половина потока средней фазы.

трехфазный трансформаторТаким образом потоки последних фаз насыщают ярмо в основном, чем поток средней фазы, а поэтому магнитное сопротивление для потоков последних фаз больше, чем для потока средней фазы.

Следствием неравенства магнитных сопротивлений для потоков различных фаз трехфазного трансформатора является неравенство токов холостой работы в отдельных фазах при одном и том же фазном напряжении.

Но при маленький насыщенности железа ярма и неплохой сборке железа стержней это неравенство токов непринципиально. Потому что конструкция трансформаторов с несимметричной магнитной цепью существенно проще, чем трансформатора с симметричной магнитной цепью, то 1-ые трансформаторы и отыскали для себя преимущественное применение. Трансформаторы с симметричною магнитною цепью встречаются редко.

Рассматривая рис. 3 и 4 и предполагая, что во всех 3-х фазах проходят токи, просто наблюдать, что все фазы магнитно связаны вместе. Это означает, что магнитодвижущие силы отдельных фаз оказывают влияние друг на друга, чего мы не имеем, когда трехфазный ток трансформируется 3-мя однофазными трансформаторами.

Вторую группу трехфазных трансформаторов составляют броневые трансформаторы. Броневой трансформатор можно рассматривать вроде бы состоящим из 3-х однофазных броневых трансформаторов, приставленных один к другому своими ярмами.

На рис. 5 схематически изображен броневой трехфазный трансформатор с вертикально размещенным внутренним стержнем. Просто созидать из рисунка, что плоскостями АВ и CD он может быть разбит на три однофазных броневых трансформатора, магнитные потоки которых могут замыкаться каждый по собственной магнитной цепи. Пути прохождения магнитных потоков на рис. 5 указаны пунктирными линиями.

Принцип действия и устройство трехфазных трансформаторов

Рисунок 5.

Как видно из рисунка, в средних вертикальных стержнях а, на которых наложены первичная I и вторичная II обмотки одной фазы, проходит полный поток, тогда как в ярмах b-b и боковых стенах проходит по половине потока. При одной и той же индукции сечения ярма и боковых стен должны быть в два раза меньше сечения среднего стержня а.

Что касается магнитного потока в промежуточных частях с-с, то его величина, как мы увидим дальше, находится в зависимости от метода включения средней фазы.

Основным преимуществом броневых трансформаторов перед стержневыми трансформаторами являются короткие пути замыкания магнитных потоков, а как следует, маленькие токи холостой работы.

К недостаткам броневых трансформаторов можно отнести, во-1-х, малую доступность обмоток для ремонта, в виду того, что они окружены железом, и, во-2-х, худшие условия остывания обмотки — по той же причине.

У стержневых трансформаторов обмотки практически полностью открыты и поэтому более доступны для осмотра и ремонта, также и для охлаждающей среды.

elektrica.info

3. Основные технические характеристики трехфазного двухобмоточного трансформатора

  • полная мощность S = _____кВА;

  • номинальное напряжение обмотки ВН U1н = _____В;

  • номинальное напряжение обмотки НН U2н = _____В;

  • частота напряжения сети f = 50 Гц;

  • потери холостого хода P0 = _____Вт;

  • ток холостого хода i0 = _____%;

  • потери короткого замыкания Рк = _____ Вт;

  • напряжение короткого замыкания uк = _____ %;

  • схема и группа соединения обмоток ______.

4. Параметры и характеристики трансформатора, подлежащие расчету

В проекте необходимо выполнить следующие расчеты:

– определить параметры Т-образной схемы замещения одной фазы трансформатора;

– рассчитать и построить зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки η = f(β) при значениях коэффициента нагрузки β = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 от номинального тока вторичной обмотки трансформатора I2н. Определить максимальное значение КПД;

– построить внешние характеристики трансформатора для активной, активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузки;

Цели задания – приобретение теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета параметров и характеристик реальных трехфазных трансформаторов.

Примечание. При определении параметров трехфазного трансформатора расчет ведется на одну фазу.

5. Расчёт основных параметров и характеристик трансформатора

5.1. Т-образная схема замещения трансформатора

Рис. 1

5.2. Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора

Ток холостого хода трансформатора

где i0 – ток холостого хода, в %.

Мощность потерь холостого хода на фазу

где m – число фаз первичной обмотки трансформатора, m = 3.

Полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора при холостом ходе

Активное сопротивление ветви намагничивания

Реактивное сопротивление ветви намагничивания

Коэффициент трансформации трансформатора

5.3 Определение параметров схемы замещения трансформатора в режиме короткого замыкания

В опыте короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, а подводимое к первичной обмотке напряжение подбирается так, чтобы ток обмотки был равен номинальному. В этом случае намагничивающим током можно пренебречь. Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания представлена на рис. 2

Рис. 2

Суммарное значение активных сопротивлений (R1+R'2) обозначают Rк и называют активным сопротивлением короткого замыкания, а (X1+X2) –индуктивным сопротивлением короткого замыкания Xк.

Напряжение короткого замыкания

Полное сопротивление короткого замыкания

где Iк – ток короткого замыкания

Мощность короткого замыкания

Активное сопротивление короткого замыкания

Индуктивное сопротивление короткого замыкания

Обычно принимают схему замещения симметричной, т.е.:

где R1 – активное сопротивление первичной обмотки трансфор-матора; Х1 – индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, обусловленное магнитным потоком первичной обмотки.

Определим значение всех токов и падений напряжения:

studfiles.net

трехфазный трансформатор, принцип работы | e-help.com.ua

Разберем трехфазный трансформатор, принцип работы, Кому будет интересно, подключайтесь, есть полезные советы и предложения

Для того чтобы получить трехфазный ток можно использовать три совершенно одинаковых однофазных трансформатора. При таком варианте трансформации обмотки всех трех фаз не будут иметь между собой никакой связи, так как у каждой фазы будет собственная магнитная цепь.

Однако можно пойти и другим путем – собрать единый трехфазный трансформатор, все обмотки которого будут объединены между собой единой магнитной цепью.

Для того чтобы проще всего понять, как устроен и на каких принципах работает трехфазный трансформатор, мысленно представим себе три отдельных однофазных трансформатора, плотно приставленные друг к другу таким образом, что их три стержня вместе образуют единый для всех центральный стержень (рис. 1). На оставшиеся свободные три стержня намотаны первичные и вторичные обмотки. Для того чтобы было более наглядно, на рисунке 1 вторичные обмотки не показаны.

рис.1

За исходное состояние принимаем то, что обмотки всех трех стержней совершенно одинаковые и намотанные в одном и том же направлении (на рисунке 1, если наблюдать сверху, они намотаны по часовой стрелке). Верхние концы обмоток соединяем в нейтраль, а нижние подключаем к трем клеммам трехфазной сети.

Изменяющиеся токи в обмотках трансформатора вызовут изменяющиеся во времени магнитные потоки в стержнях трансформатора, каждый из которых будет замыкаться в собственной магнитной цепи. Причем в центральном составном стержне все три магнитных потока складываются и в сумме образуют нуль. Это происходит потому, что все эти магнитные потоки образуются симметричными трехфазными токами. А как известно из электротехники, сумма их мгновенных значений в любой момент времени равна нулю.

Предположив, что через обмотку АХ протекает наибольший ток I1 в направлении,  показанном на рисунке 1. Создаваемый им магнитный поток Ф, обладая наибольшим значением, протекал бы по центральному составному стержню сверху вниз. В остальных двух обмотках, обозначенных на рисунке как BY и CZ, протекающие в тот момент токи I2 и I3 были бы по величине равны половине величины тока I1 и направлены в противоположную ему сторону. Это обусловлено специфическими свойствами трехфазных токов. Из этого вытекает, что и величины магнитных потоков, создаваемых токами I2 и I3 в стержнях обмоток BY и CZ, будут равны половине величины потока в стержне АХ и направлены будут в противоположную сторону. Общая сумма всех магнитных потоков в любой момент времени, опять таки, равняется нулю.

Теперь посмотрим, что произойдет, если мы уберем, единый центральный стержень всех трех трансформаторов, и соединим их ярма в верхней и нижней частях, как показано на рисунке 2. Теперь магнитному потоку из стержня АХ придется прокладывать себе путь через стержни BY и CZ, складывая свою магнитодвижущую силу воедино с их собственными МДС. Таким образом, мы получаем трехфазный трансформатор, имеющий единую магнитную цепь для всех его трех фаз.

рис.2

В связи с тем, что токовые фазы в трансформаторе смещены на треть периода, то и образуемые ими магнитные потоки аналогично смещены по времени на 1/3. Из этого понятно, что самые максимальные значения магнитных потоков в трансформаторе следуют один за другим через 1/3 периода.

Сдвиг на треть периода магнитных потоков вызывает аналогичный сдвиг электродвижущих сил, которые возникают как в первичных, так и во вторичных обмотках стержней трансформатора.

ЭДС первичных обмоток практически уравновешивают приложенное к ним трехфазное напряжение. А электрические движущие силы вторичных обмоток, если правильно соединить концы обмоток, дадут на выходе вторичное трехфазное напряжение, подающееся во вторичную цепь.

Конструктивно трехфазные трансформаторы делятся на стержневые и броневые.

Соответственно стержневые трехфазные трансформаторы можно разделить на трехфазные трансформаторы с симметричной и несимметричной магнитной цепью. Схематичные изображения этих трансформаторов приведены на рисунках 3 и 4. На рисунках четко видно, что оба вида трансформаторов представляют собой три стержня 1,2 и 3, объединенных сверху и снизу специальными накладками-ярмами. Каждый из стержней имеет первичную и вторичную обмотки одинаковой фазы. У трансформаторов с симметричной магнитной цепью стержни занимают положение вершин углов равностороннего треугольника. А у трансформаторов имеющих несимметричную магнитную цепь — размещены в одной плоскости.

При схеме размещения стержней по углам равностороннего треугольника все магнитные потоки разных фаз преодолевают одинаковое магнитное сопротивление, так как имеют совершенно одинаковые пути прохождения. Если присмотреться к схематическому изображению, то становится видно, что магнитный поток каждой фазы проходит полностью один из вертикальных стержней, а два других по половине.

На рисунке 3 показано пунктиром, как замыкается магнитный поток фазы стержня 2. Не трудно понять, что для остальных стержней пути, которые проходят их магнитные потоки фаз, совершенно одинаковы. Вследствие этого можно сделать вывод, что магнитные сопротивления для всех потоков трехфазного трансформатора одинаковы.

рис.3

Несколько иное положение дел в трансформаторах с несимметричной магнитной цепью. Тут магнитное сопротивление для потока средней фазы (стержень 2) меньше, чем для крайних потоков (стержни 1 и 3). Из рисунка 4 видно, что магнитный поток средней фазы проходит путь короче, чем магнитные потоки крайних фаз. Помимо этого, магнитные потоки крайних фаз проходят первую половину ярма полностью, а вторую половину ярма (после того, как часть потока устремилась в средний стержень) проходят только половины их потоков. Поток средней фазы при выходе его из среднего стержня сразу же разветвляется на две равные половины, которые и проходят по обеим частям ярма.

Ввиду вышесказанного становится понятным, что трехфазный трансформатор имеет большее насыщение ярма магнитными потоками крайних фаз, для них магнитное сопротивление является более значительным, чем для среднего потока.

В связи с тем, что несимметричные трансформаторы обладают неодинаковым сопротивлением для магнитных потоков различных фаз, это приводит к неравенству токов холостой работы в разных фазах при одинаковом фазном напряжении.

Однако если качественно собирать железо трансформаторных стержней этим неравенством токов можно пренебречь.

Просты в конструкции трехфазные трансформаторы с несимметричной магнитной цепью, что обусловило ее более активное применение. А  трансформаторы с симметричной магнитной цепью, наоборот, очень редко встречаются.

рис.4

Если еще раз взглянуть на схематические рисунки 3 и 4, то, беря за основу наличие токов во всех трех фазах, можно заметить, что все фазы связаны между собой магнитным потоком. Это означает, что магнитодвижущие силы каждой фазы трехфазного трансформатора влияют друг на друга, чего не может быть при использовании трех однофазных трансформаторов.

Еще одну крупную группу среди трехфазных трансформаторов составляют, так называемые, броневые трансформаторов. Броневой трехфазный трансформатор можно условно представит себе, как три однофазных, соединенных между собой ярмами.

На рисунке 5 представлен типовой броневой трехфазный трансформатор с вертикальными стержнями.

На рисунке четко видно, что данный трехфазный трансформатор может быть условно разделен линиями АВ и CD на три однофазных трансформатора. Причем магнитные потоки каждого однофазного броневого трансформатора проходят каждый по своей индивидуальной магнитной цепи.

На рисунке 5 пути прохождения этих магнитных потоков показаны пунктирными линиями.

Из рисунка можно определенно понять, что полный магнитный поток проходит только по вертикальным средним стержням а, с наложенными на них первичной и вторичной обмотками одной  и той же фазы. В то же время по ярмам  b-b и боковым стенкам проходит только половина потока. Выходит, что при одинаковой индукции, сечение среднего стержня а, должно вдвое превышать сечения боковых стенок и ярма трансформатора.

Относительно величины магнитного потока в промежуточных частях, показанных на рисунке, как с-с, то она зависит от способа подключения средней фазы трансформатора.

Броневой трехфазный трансформатор имеет преимущество, которое выгодно отличает их от стержневых, в нем есть небольшие трассы замыкания магнитных потоков и, как следствие, незначительные токи их холостой работы.

Броневой трехфазный трансформатор имеет недостаток — низкую доступность для ремонта обмоток и большую склонность к перегоранию.

www.e-help.com.ua

Трансформатор для преобразования числа фаз

Для питания различных выпрямителей или для электропечей возникает необходимость в увеличении числа фазных обмоток трансформатора. Так, трехфазная система сети с помощью специального трансформатора может быть преобразована в шестифазную или двенадцатифазную. На рисунке 1, позиции а, приведена схема шестифазного преобразователя.

Преобразование трехфазной системы в шестифазную

преобразование трехфазной системы в шестифазную

Рис. 1

Первичная обмотка такого преобразователя соединена «звездой«, а вторичная — «двойной звездой». Векторная диаграмма вторичной обмотки преобразователя представляет собой шестизвездную звезду (рис. 1, б).

Преобразование трехфазной системы питания в многофазную особенно важно в случаях необходимости источника питания с большим током и малым коэффициентом пульсации (гальванопластика, многофазные машины переменного тока). Принцип преобразования основан на использовании трехфазного трансформатора со вторичной обмоткой соединенной по схеме двойной «звезды», причем включаемых встречно.

Преобразование трехфазной системы в двенадцатифазную

преобразование трехфазной системы в двенадцатифазную

Рис. 2

Основой преобразования является включение трехфазного трансформатора по схеме соединения «звезда-зигзаг». Понятие «зигзаг» заключается в том, что соединение обмотки одной фазы происходит с использованием обмоток расположенных на разных стержнях.

Порядок соединения для получения двенадцатифазной системы следующий:

  1. Собираются две встречно включенные «звезды» вторичной обмотки позволяющие иметь шестифазную систему векторов с углом сдвига в 60°.
  2. Каждый из шести векторов преобразуется в два вектора за счет подключения  к соответствующей обмотке дополнительной обмотки расположенной на другом стержне. Для получения следующей фазы из этого же вектора к данной обмотке подключается вспомогательная обмоточка расположенная на следующем стержне трансформатора. В результате такой трансформатор в качестве вторичной обмотки имеет следующее число обмоток расположенных на каждом стержне: две обмотки с большим числом витков для получения схемы двойная «звезда» и четыре обмотки с меньшим числом витков для получения схемы соединения «зигзаг».

Преобразование трехфазной системы в двухфазную

преобразование трехфазной системы в двухфазную

Рис. 3

Двухфазная система питания с углом сдвига в 90° необходима для питания асинхронных исполнительных двигателей и для получения такой системы питания можно выполнить преобразователь трехфазной системы питания в двухфазную на основе использования трансформаторов. Для этой цели выполняют два однофазных трансформатора с различным числом витков первичных обмоток.

www.mtomd.info


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта