การออกแบบและหลักการทำงานของหม้อแปลงสามเฟส

หม้อแปลงสามเฟสที่ทันสมัยใด ๆ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าพิเศษที่ให้กระแสไฟฟ้าแก่ผู้บริโภคตามประเภทและคุณภาพที่ต้องการ เช่นเดียวกับตัวแปลงหม้อแปลงมันมีขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิซึ่งในกรณีนี้มีสามคู่ ที่สถานีย่อยไฟฟ้าแรงสูงต้องขอบคุณอุปกรณ์นี้จึงสามารถรับแรงดันไฟฟ้าของค่าที่ต้องการแล้วถ่ายโอนไปตามแนวเส้นที่เป็นกลาง

วัตถุประสงค์และประเภท

หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสแบบสถานีคลาสสิคใช้เพื่อแปลงพลังงานแรงดันสูงเป็นรูปแบบที่เหมาะกับผู้บริโภค แรงดันไฟฟ้าสูง (6.3-10 กิโลโวลต์) ถูกส่งไปยังขดลวดหลักและ 220 โวลต์สะดวกมากขึ้นสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันได้ที่เอาท์พุท ค่านี้วัดระหว่างเฟสและหม้อแปลงศูนย์แกนเรียกว่าเป็นกลาง เป็นเรื่องธรรมดาที่จะกำหนดให้เป็นแรงดันเฟสตรงกันข้ามกับ 380 โวลต์เชิงเส้นที่นับระหว่างแต่ละเฟส

หม้อแปลงแบบ step-down สามเฟสของคลาสนี้ให้การส่งสัญญาณปัจจุบันจากสถานีย่อยท้องถิ่นผ่านสายเคเบิลใต้ดินหรือสายไฟโดยตรงไปยังผู้ใช้ปลายทาง สำหรับจุดประสงค์เหล่านี้จะใช้สายเคเบิล 4 แกนพิเศษในแกนหุ้มเกราะหรือสายอากาศแบรนด์ SIP ตามที่พวกเขาพลังงานไฟฟ้าส่งตรงไปยังปลายทาง - ไปยังอุปกรณ์อินพุตและการกระจายของดินแดนและวัตถุที่ให้บริการ

ตามวัตถุประสงค์การทำงานของพวกเขาหม้อแปลง 3 เฟสแบ่งออกเป็นชั้นเรียนดังต่อไปนี้:

• อุปกรณ์เชิงเส้น (สถานี)
• หน่วยแปลงพิเศษ

หม้อแปลงแยกสามเฟสที่ใช้สำหรับแยกวงจรไฟฟ้าและวงจรไฟฟ้ามีความโดดเด่นเป็นพิเศษ

อุปกรณ์พิเศษแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• หม้อแปลงทดสอบ สิ่งเหล่านี้รวมถึงระบบ autotransformer สามเฟส
• อุปกรณ์ที่ใช้ในการจ่ายไฟอุปกรณ์พิเศษ: หน่วยเชื่อมโดยเฉพาะ
• ปรับสมดุลหน่วยหม้อแปลง

สองประเภทแรกจะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย หม้อแปลงปรับสมดุลแบบสามเฟสใช้เพื่อกำจัดความไม่สมดุลของเฟสที่เกิดขึ้นในเครือข่ายไฟฟ้าเนื่องจากการกระจายโหลดที่ไม่สม่ำเสมอ

ในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้านั้นยังมีตัวแปรของหม้อแปลงสองเฟสซึ่งมักใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์อัตโนมัติ พวกมันถูกจัดเรียงเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตทั้งสองถูกเลื่อนไปหนึ่งอันเทียบกับอีกอันหนึ่งโดย 90 องศาไฟฟ้า ส่วนใหญ่มักจะใช้โซลูชั่นไฟฟ้าดังกล่าวในอุปกรณ์เชื่อม

อุปกรณ์หม้อแปลง

ในการจัดเรียงของพวกเขาหม้อแปลงสามเฟสเป็นตัวแทนของโครงสร้างสำเร็จรูปประกอบด้วยหน่วยต่อไปนี้:

• ฐานทำในรูปแบบของกรอบพลาสติกที่ทนทาน
• แกนแม่เหล็กวางอยู่ในส่วนกรอบ
• ชุดขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิพร้อมขดลวด
• แผงกระจาย (decoupling) พร้อมบล็อกการติดต่อ;
• ระบบระบายความร้อนที่จำเป็นในการลบความร้อนจากพื้นที่ทำงาน

แต่ละรุ่นที่รู้จักกันของอุปกรณ์ดังกล่าวในรูปแบบเดียวหรืออื่นมีโหนดที่กำหนดทั้งหมด ในขณะเดียวกันก็มีความแตกต่างกันในการเชื่อมต่อกับขดลวดรวมถึงชนิดของวงจรแม่เหล็กที่ใช้คุณสมบัติการออกแบบของแต่ละรุ่นสะท้อนให้เห็นในลักษณะการทำงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับขนาดของการสูญเสียในวงจรแม่เหล็กและประสิทธิภาพ

ข้อยกเว้นคือแผง desoldering แตะที่ไขลานของหม้อแปลงเนื่องจากเป็นไปได้ที่จะรวมกลุ่มการเชื่อมต่อเพื่อให้ได้การกำหนดค่าที่ต้องการ

วิธีการเชื่อมต่อขดลวด

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวงจรหม้อแปลงต่างๆคือการกำหนดค่าที่ใช้เมื่อเปิดเครื่อง (วิธีการเชื่อมต่อขดลวด) เมื่อจัดระบบจ่ายพลังงานแบบรวมศูนย์มีการใช้สองแบบคลาสสิกเรียกว่า "สามเหลี่ยม" และ "ดาว" ซึ่งมีการใช้แบบดั้งเดิม ตัวเลือกแรกเกี่ยวข้องกับการรวมลำดับของขดลวดเฟสหลักและรอง: จุดสิ้นสุดของขดลวดหนึ่งเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของขดลวดถัดไป)

เมื่อใช้รูปแบบ "ดาว" จุดเริ่มต้นของตัวนำเฟสทั้งหมดของขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิจะรวมกันที่จุดหนึ่งเรียกว่าเป็นกลางและปลายของพวกเขาเชื่อมต่อกับสายโหลด 3 สาย ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลที่มีสี่คอร์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้า เมื่อเชื่อมต่อขดลวดทุติยภูมิที่เชื่อมต่อใน“ สามเหลี่ยม” เข้ากับสายจะใช้ตัวนำไฟฟ้าเพียงสามตัวเท่านั้น ตัวเลือกอื่นสำหรับการรวมไว้ซึ่งเรียกว่า "ดาวที่เชื่อมต่อถึงกัน" อย่างไรก็ตามเนื่องจากความหายากของการใช้งานจึงไม่ได้รับการพิจารณา

ตัวเลือกการกำหนดค่า

เมื่อจัดระเบียบระบบจ่ายไฟสามารถรวมขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิหลายชุดเข้าด้วยกันได้ ชุดของการสลับการกระทำที่ทำในเวลาเดียวกัน:

• ขดลวดหลักจะดำเนินการเป็น "ดาว" และรอง - ในรูปแบบของ "สามเหลี่ยม"
• วิธีที่สองใช้ลำดับย้อนกลับของการรวม
• ในกรณีที่สามการรวมกันของประเภท "ดาว" - "ดาว" ที่พิจารณาแล้วหรือใช้ตัวเลือกที่มีรูปสามเหลี่ยมสองรูป (ชื่ออื่น - เดลต้า - เดลต้า) ใช้

เมื่อต้องการคำนึงถึงวิธีทั้งหมดในการเปิดขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิและการคำนวณพารามิเตอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าในวิศวกรรมไฟฟ้าในภายหลังจะมีการใช้ตารางการระบุพิเศษ พวกเขาให้ชุดค่าผสมที่เป็นไปได้และชุดค่าผสมที่ใช้ถ้าคุณต้องการเชื่อมต่อหม้อแปลงกับสายและใช้ประโยชน์สูงสุดจากมัน ในแต่ละกรณีประสิทธิภาพของระบบจ่ายพลังงานทั้งหมดขึ้นอยู่กับตัวเลือกที่ถูกต้องของชุดค่าผสมนี้

การเชื่อมต่อแบบขนาน

การรวมขดลวดทุติยภูมิแบบคู่ขนานทำให้สามารถเพิ่มกำลัง (กระแส) ที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ วิธีนี้เป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการรับน้ำหนักของสายการบริการ

เมื่อใช้วิธีการนี้จะต้องคำนึงถึงรายละเอียดที่สำคัญอย่างหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับลำดับการเชื่อมต่อของขดลวดทุติยภูมิ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คาดหวังขดลวดจะต้องเปลี่ยนเป็นเฟสซึ่งหมายถึงการเชื่อมต่อปลายเดียวกันของขดลวดทั้งสามในจุดเดียว หากกฎนี้ถูกละเมิดแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุทของขดลวดสองขดลวดที่ไม่ได้เชื่อมต่อในเฟสจะใกล้เคียงกับศูนย์ (ใช้หลักการทดแทน) เมื่อข้อผิดพลาดนี้เกิดขึ้นเมื่อหม้อแปลงเปิดอยู่พลังงานและประสิทธิภาพของหม้อแปลงจะลดลงอย่างมาก หากในระหว่างการตรวจสอบครั้งที่สองพบว่าแรงดันไฟฟ้านั้นไม่ได้เปลี่ยนไปเมื่อเปรียบเทียบกับการหมุนครั้งเดียวแสดงว่าขดลวดอยู่ในเฟส

อุปกรณ์แปลงที่กำหนดให้เป็นหม้อแปลง 220 ถึง 380 โวลต์ 3 เฟสสามารถรับได้โดยใช้วงจรพิเศษที่มีแรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้น คุณลักษณะของมันคือการปรากฏตัวของขดลวดหลักหนึ่งและสามขดลวดรวมอยู่ในรูปแบบ "ดาว" หรือ "สามเหลี่ยม"