Üç fazlı ve tek fazlı transformatörler arasındaki farklar
Ev aletlerinde, kaynak makinelerinde, test ve ölçüm amaçları için genellikle nispeten düşük güçlü tek fazlı transformatörler kullanılır. Endüstriyel enerji santrallerine güç sağlamak için güçlü tek fazlı transformatörler kullanılır.
Geleneksel bir tek fazlı transformatörün görünümü şekilde gösterilmiştir. Burada iki çubuğun yanı sıra bir üst ve bir alt boyunduruk içeren kapalı bir çerçeve şeklinde bir manyetik sistem görebilirsiniz. En düşük (LV) ve en yüksek (HV) gerilime sahip bobinler çubuklar üzerinde yer almaktadır.
İki kademeli manyetik sistemin en rasyonel kullanımı için yüksek ve düşük gerilimli sargılar iki kısma ayrılır ve bundan sonra bu kısımlar tasarlanan transformatörün parametrelerine göre seri veya paralel bağlanır. YG ve AG sargılarının terminalleri, çekirdeğin zıt taraflarında bulunur.
Üç fazlı akımı tek fazlı transformatörler kullanarak dönüştürmek gerekirse, üç adet tek fazlı transformatör alın, birincil sargılarını yıldız şemasına göre ve sekonder sargılarını yıldız veya delta şemasına göre bağlayın. Böylece, ayrı bir manyetik devre ile ortak bir elektrik devresinde birleştirilen üç fazlı bir transformatör grubu elde edilir.
Ancak böyle bir çözüme (üç fazlı akımı dönüştürmek için üç ayrı tek fazlı transformatör), çok yüksek güçler için, büyük bir üç fazlı transformatör kurmanın imkansız olduğu veya üretiminin pratik olmadığı aşırı durumlarda başvurulur. Ayrıca fazlardan birinde bir kaza olması durumunda, böyle bir durum için stokta (üç değil, sadece bir) tutulabilen tek fazlı bir trafoyu değiştirmek daha kolaydır. Sonuçta, aynı anda birden fazla faza zarar gelmesi pek olası değildir.
Üç fazlı bir transformatöre bakarsanız, burada sadece elektrik değil, aynı zamanda üç tek fazlı transformatörün manyetik sistemleri de birleştirilir. Uygulamada, böyle bir transformatörün sistemi aşağıdaki gibi kurulur. YG ve NV sargıları iki kutuptan yalnızca birinde bulunan ve ikinci kutup sargılar tarafından işgal edilmeyen üç özdeş iki fazlı tek fazlı transformatör alın.
Üç transformatörün serbest çubuklarını tek bir çubukta birleştirelim ve bobinli çubukları uzayda birbirine göre 120 derece hareket ettireceğiz. Bu üç fazlı sistem şimdi üç fazlı bir AC şebekesine bağlanırsa, merkezi çubuktaki manyetik akı (manyetik alanların üst üste binmesi ilkesine göre) her zaman sıfır olacaktır.
Bu nedenle, işlevsel olarak hiçbir rol oynamadığı için merkezi çubuk çıkarılabilir.Sonuç, üç fazın her birinin sargıları için çalışan manyetik akı yolunun aynı uzunluklarına sahip üç fazlı bir manyetik sistemdir.
120 derece aralıklı çubuklara sahip simetrik bir uzamsal sistem pratik olarak idealdir, ancak üretimi ve onarımı zordur.
Üç fazlı bir uzay mıknatıs sisteminin başka bir versiyonu, manyetik devrelerin düzenli bir üçgende gruplandığı bir versiyondur. Böyle bir manyetik çekirdek, sürekli bir elektrik bandı ile sarılır. Ancak bu karar aslında sadece istisnai durumlarda uygulanır.
Üç fazlı bir transformatörün tasarımını olabildiğince basitleştirmek, üretimini ve onarımını kolaylaştırmak için pratikte en sık düz asimetrik üç seviyeli bir devre kullanılır. İçinde, bir düzlemde üç çubuk bulunur ve iki üst ve iki alt boyundurukla üst üste biner.
Burada, orta çubuğun çalışan manyetik akısının (AB) yol uzunluğu, yan çubukların manyetik akılarının yol uzunluğundan biraz daha küçüktür, bu da üç fazın yüksüz akımlarındaki farkı bir dereceye kadar etkiler. .
Üç fazlı bir transformatörün düzlemsel asimetrik sisteminin faz sargıları, daha önce bahsedildiği gibi, tek fazlı bir transformatörde olduğu gibi çubuklar üzerine yerleştirilir ve ardından üç fazlı bir devrede birleştirilir.
Böyle bir transformatörün üretim ve montajının maliyeti, aynı toplam güç için üç tek fazlı transformatörün imalat ve montajından çok daha düşüktür. Malzeme ağırlık tasarrufu yaklaşık %33'tür. Ve böyle bir transformatörün bakımının çok daha ucuz olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle, neredeyse tüm modern üç fazlı güç transformatörleri düz bir üç fazlı devrede üretilir.