ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मर्सचे डिव्हाइस

थ्री-फेज करंट तीन पूर्णपणे वेगळ्या सिंगल-फेज ट्रान्सफॉर्मरद्वारे बदलले जाऊ शकते. या प्रकरणात, सर्व तीन टप्प्यांचे विंडिंग चुंबकीयरित्या एकमेकांशी जोडलेले नाहीत: प्रत्येक टप्प्याचे स्वतःचे चुंबकीय सर्किट असते. परंतु समान थ्री-फेज करंट एका थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरसह बदलले जाऊ शकते, ज्यामध्ये तिन्ही टप्प्यांचे विंडिंग एकमेकांशी चुंबकीयरित्या जोडलेले असतात, कारण त्यांच्याकडे समान चुंबकीय सर्किट असते.

थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरचे ऑपरेशन आणि डिव्हाइसचे सिद्धांत स्पष्ट करण्यासाठी, तीनची कल्पना करा सिंगल फेज ट्रान्सफॉर्मर, एकमेकांना जोडलेले आहेत जेणेकरून त्यांच्या तीन रॉड्स एक सामान्य मध्यवर्ती रॉड बनतील (चित्र 1). इतर तीन पट्ट्यांपैकी प्रत्येकावर, प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग्स सुपरइम्पोज केलेले आहेत (चित्र 1 मध्ये, दुय्यम विंडिंग दर्शविलेले नाहीत).

असे गृहीत धरा की ट्रान्सफॉर्मरच्या सर्व पायांवरचे प्राथमिक विंडिंग्स अगदी सारखेच आहेत आणि त्याच दिशेने जखमा आहेत (चित्र 1 मध्ये, वरून पाहिल्यावर प्राथमिक विंडिंग्ज घड्याळाच्या दिशेने जखमेच्या आहेत).आम्ही कॉइलची सर्व वरची टोके तटस्थ O शी जोडतो आणि कॉइलची खालची टोके थ्री-फेज नेटवर्कच्या तीन टर्मिनलवर आणतो.

चित्र १.

ट्रान्सफॉर्मर विंडिंग्समधील प्रवाह वेळोवेळी बदलणारे चुंबकीय प्रवाह तयार करतील, ज्यापैकी प्रत्येक स्वतःच्या चुंबकीय सर्किटमध्ये बंद होईल. मध्यवर्ती संमिश्र रॉडमध्ये, चुंबकीय प्रवाह एकूण शून्यापर्यंत जोडले जातील कारण हे प्रवाह सममितीय तीन-चरण प्रवाहांद्वारे तयार केले जातात, ज्याच्या सापेक्ष आपल्याला माहित आहे की त्यांच्या तात्कालिक मूल्यांची बेरीज नेहमीच शून्य असते.

उदाहरणार्थ, जर कॉइल AX I मधील विद्युत् प्रवाह सर्वात मोठा असेल आणि अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे झाला असेल. 1 दिशा, नंतर चुंबकीय प्रवाह त्याच्या सर्वात मोठ्या मूल्य Ф प्रमाणे असेल आणि मध्यवर्ती संमिश्र रॉडमध्ये वरपासून खालपर्यंत निर्देशित केले जाईल. इतर दोन कॉइल्स BY आणि CZ मध्ये, I2 आणि Az3 हे एकाच क्षणी उच्च प्रवाहाच्या अर्ध्या समान आहेत आणि कॉइल AX मधील विद्युत् प्रवाहाच्या संदर्भात विरुद्ध दिशा आहेत (हे तीन-चा गुणधर्म आहे. फेज प्रवाह). या कारणास्तव, BY आणि CZ कॉइलच्या रॉड्समध्ये, चुंबकीय प्रवाह जास्तीत जास्त प्रवाहाच्या अर्ध्या समान असतील आणि मध्यवर्ती संमिश्र रॉडमध्ये त्यांना AX कॉइलच्या प्रवाहाच्या संदर्भात उलट दिशा असेल. प्रश्नातील या क्षणी प्रवाहांची बेरीज शून्य आहे. इतर कोणत्याही क्षणासाठी तेच आहे.

मध्यवर्ती पट्टीमध्ये प्रवाह नाही याचा अर्थ इतर बारमध्ये प्रवाह नाही. जर आपण मध्यवर्ती रॉड नष्ट केला आणि वरच्या आणि खालच्या योकला सामाईक योकमध्ये जोडले (चित्र 2 पहा), तर कॉइल AX चा प्रवाह कॉइल BY आणि CZ च्या कोरमधून मार्ग शोधेल आणि यातील चुंबकीय शक्ती कॉइल AX च्या मॅग्नेटोमोटिव्ह फोर्ससह कॉइल जोडतील. या प्रकरणात, आम्हाला तिन्ही टप्प्यांसाठी सामान्य चुंबकीय सर्किटसह तीन-फेज ट्रान्सफॉर्मर मिळेल.

आकृती 2.

कॉइलमधील प्रवाह कालावधीच्या 1/3 ने फेज-शिफ्ट केले जात असल्याने, त्यांच्याद्वारे तयार होणारे चुंबकीय प्रवाह देखील कालावधीच्या 1/3 ने वेळ-स्थलांतरित होतात, म्हणजे. रॉड्स आणि कॉइलमधील चुंबकीय प्रवाहांची सर्वात मोठी मूल्ये कालावधीच्या 1/3 नंतर एकमेकांना फॉलो करतात...

कालावधीच्या 1/3 ने कोरमधील चुंबकीय प्रवाहांच्या फेज शिफ्टचा परिणाम म्हणजे समान फेज शिफ्ट आणि बार्सवर लादलेल्या प्राथमिक आणि दुय्यम दोन्ही विंडिंग्समध्ये प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती. प्राथमिक विंडिंग्सचे इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स लागू तीन-टप्प्याचे व्होल्टेज जवळजवळ संतुलित करतात. दुय्यम विंडिंग्सचे इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स, कॉइलच्या टोकांना योग्य जोडणीसह, तीन-फेज दुय्यम व्होल्टेज देतात जे दुय्यम सर्किटमध्ये दिले जाते.

चुंबकीय सर्किटच्या बांधकामासाठी, थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मर, सिंगल-फेजसारखे, रॉड फिगमध्ये विभागलेले आहेत. 2. आणि बख्तरबंद.

थ्री-फेज रॉड ट्रान्सफॉर्मर्सचे वर्गीकरण केले आहे:

a) सममितीय चुंबकीय सर्किट असलेले ट्रान्सफॉर्मर आणि

b) असममित चुंबकीय सर्किट असलेले ट्रान्सफॉर्मर.

अंजीर मध्ये. 3 योजनाबद्धपणे सममितीय चुंबकीय सर्किटसह स्लाइड ट्रान्सफॉर्मर दाखवते आणि अंजीरमध्ये. 4 असंतुलित चुंबकीय सर्किटसह रॉड ट्रान्सफॉर्मर दर्शवितो. तीन लोखंडी पट्ट्या 1, 2 आणि 3 द्वारे पाहिल्याप्रमाणे, वर आणि खाली लोखंडी योक प्लेट्सने चिकटवले आहेत. प्रत्येक पायावर ट्रान्सफॉर्मरच्या एका टप्प्याचे प्राथमिक I आणि दुय्यम II कॉइल आहेत.

आकृती 3.

पहिल्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये, रॉड्स समभुज त्रिकोणाच्या कोनांच्या शिरोबिंदूंवर स्थित असतात; दुसऱ्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये त्याच विमानात बार आहेत.

समभुज त्रिकोणाच्या कोपऱ्यांच्या शिरोबिंदूंवरील रॉड्सची मांडणी तिन्ही टप्प्यांच्या चुंबकीय प्रवाहांना समान चुंबकीय प्रतिकार देते, कारण या प्रवाहांचे मार्ग समान आहेत. खरं तर, तीन टप्प्यांतील चुंबकीय प्रवाह एका उभ्या रॉडमधून पूर्णपणे आणि इतर दोन रॉडमधून अर्ध्या मार्गाने स्वतंत्रपणे जातात.

अंजीर मध्ये. 3 बिंदू असलेली रेषा रॉड फेज 2 चे चुंबकीय प्रवाह बंद करण्याचे मार्ग दाखवते. हे पाहणे सोपे आहे की रॉड 1 आणि 3 च्या फेजच्या फ्लक्सेससाठी, त्यांचे चुंबकीय प्रवाह बंद करण्याचे मार्ग अगदी सारखेच आहेत. याचा अर्थ विचाराधीन ट्रान्सफॉर्मरमध्ये फ्लक्सेससाठी समान चुंबकीय प्रतिकार आहेत.

एका विमानात रॉड्सची मांडणी ही वस्तुस्थिती दर्शवते की मधल्या टप्प्याच्या फ्लक्ससाठी (चित्र 4 मध्ये रॉड 2 च्या टप्प्यासाठी) चुंबकीय प्रतिकार शेवटच्या टप्प्यांच्या फ्लक्सपेक्षा कमी आहे (चित्रात. 4 — रॉड्स 1 आणि 3 च्या टप्प्यांसाठी).

आकृती 4.

किंबहुना, शेवटच्या टप्प्यांचे चुंबकीय प्रवाह मध्यम टप्प्याच्या प्रवाहापेक्षा किंचित लांब मार्गांवर फिरतात. शिवाय, त्यांच्या रॉड्स सोडून टर्मिनल टप्प्यांचा प्रवाह पूर्णपणे जूच्या अर्ध्या भागातून जातो आणि फक्त दुसर्‍या अर्ध्या भागामध्ये (मध्यभागी रॉडमध्ये फांद्या टाकल्यानंतर) अर्धा भाग जातो. उभ्या रॉडच्या आउटलेटवरील मध्य-टप्प्याचा प्रवाह ताबडतोब दोन भागांमध्ये विभागला जातो आणि म्हणूनच मध्य-टप्प्याचा प्रवाह फक्त अर्धा भाग जूच्या दोन भागांमध्ये जातो.

अशाप्रकारे, शेवटच्या टप्प्यांचे प्रवाह मधल्या टप्प्याच्या प्रवाहापेक्षा जास्त प्रमाणात जोखला संतृप्त करतात आणि म्हणूनच शेवटच्या टप्प्यांच्या प्रवाहांसाठी चुंबकीय प्रतिकार मध्यम टप्प्याच्या प्रवाहापेक्षा जास्त असतो.

थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांच्या फ्लक्सेससाठी चुंबकीय प्रतिकारांच्या असमानतेचा परिणाम म्हणजे समान फेज व्होल्टेजवर वैयक्तिक टप्प्यांमध्ये लोड नसलेल्या प्रवाहांची असमानता.

तथापि, कमी योक लोह संपृक्तता आणि चांगल्या रॉड आयर्न असेंबलीसह, ही वर्तमान असमानता नगण्य आहे. कारण सममितीय चुंबकीय सर्किट असलेल्या ट्रान्सफॉर्मरपेक्षा असममित चुंबकीय सर्किट असलेल्या ट्रान्सफॉर्मरचे बांधकाम खूप सोपे असल्याने, पहिले ट्रान्सफॉर्मर बहुतेक वापरले गेले. सममितीय चुंबकीय सर्किट ट्रान्सफॉर्मर दुर्मिळ आहेत.

अंजीर लक्षात घेता. 3 आणि 4 आणि तीनही टप्प्यांतून प्रवाह वाहतात असे गृहीत धरल्यास, हे पाहणे सोपे आहे की सर्व टप्पे चुंबकीयरित्या एकमेकांशी जोडलेले आहेत. याचा अर्थ असा की वैयक्तिक टप्प्यांच्या चुंबकीय शक्तींचा एकमेकांवर प्रभाव पडतो, जे तीन-फेज करंट तीन सिंगल-फेज ट्रान्सफॉर्मरद्वारे बदलले जाते तेव्हा आपल्याकडे नसते.

थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मर्सचा दुसरा गट आर्मर्ड ट्रान्सफॉर्मर आहे. एक बख्तरबंद ट्रान्सफॉर्मर असे मानले जाऊ शकते की ते तीन सिंगल-फेज आर्मर्ड ट्रान्सफॉर्मर एकमेकांना योकसह जोडलेले आहे.

अंजीर मध्ये. 5 मध्ये अनुलंब स्थित आतील कोर असलेल्या आर्मर्ड थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरचे योजनाबद्धपणे चित्रण केले आहे. आकृतीवरून हे पाहणे सोपे आहे की एबी आणि सीडी या विमानांद्वारे ते तीन सिंगल-फेज आर्मर्ड ट्रान्सफॉर्मरमध्ये विभागले जाऊ शकते, ज्याचे चुंबकीय प्रवाह असू शकतात. प्रत्येकाला स्वतःच्या चुंबकीय सर्किटमध्ये बंद केले. अंजीर मध्ये चुंबकीय प्रवाह मार्ग. 5 डॅश केलेल्या ओळींनी दर्शविल्या जातात.

आकृती 5.

आकृतीवरून पाहिल्याप्रमाणे, मधल्या उभ्या रॉड्स a मध्ये, ज्यावर समान टप्प्याचे प्राथमिक I आणि द्वितीयक II विंडिंग्स सुपरइम्पोज केले जातात, पूर्ण प्रवाह जातो, तर yokes b-b आणि बाजूच्या भिंतींमध्ये प्रवाहाचा अर्धा भाग जातो. . त्याच इंडक्शनवर, योक आणि साइडवॉलचे क्रॉस-सेक्शन मधल्या रॉडच्या अर्ध्या क्रॉस-सेक्शनच्या असावेत.

मध्यवर्ती भाग c — c मधील चुंबकीय प्रवाहाबद्दल, त्याचे मूल्य, जसे आपण खाली पाहणार आहोत, मध्यम टप्प्याच्या समावेशाच्या पद्धतीवर अवलंबून आहे.

रॉड ट्रान्सफॉर्मरवर आर्मेचर ट्रान्सफॉर्मरचा मुख्य फायदा म्हणजे चुंबकीय प्रवाहाचे छोटे बंद होणारे मार्ग आणि त्यामुळे कमी लोड नसलेले प्रवाह.

आर्मर्ड ट्रान्सफॉर्मर्सच्या तोट्यांमध्ये, प्रथम, दुरुस्तीसाठी विंडिंगची कमी उपलब्धता, ते लोखंडाने वेढलेले असल्यामुळे आणि दुसरे म्हणजे, वळण थंड करण्यासाठी सर्वात वाईट परिस्थिती - त्याच कारणास्तव.

रॉड-प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये, विंडिंग्स जवळजवळ पूर्णपणे उघडे असतात आणि त्यामुळे तपासणी आणि दुरुस्तीसाठी तसेच कूलिंग माध्यमासाठी अधिक प्रवेशयोग्य असतात.

ट्यूबलर टाकीसह थ्री-फेज ऑइल भरलेले ट्रान्सफॉर्मर: 1 — पुली, 2 — ऑइल ड्रेन व्हॉल्व्ह, 3 — इन्सुलेटिंग सिलिंडर, 4 — हाय व्होल्टेज वळण, 5 — कमी व्होल्टेज वाइंडिंग, 6 — कोर, 7 — थर्मामीटर, 8 — टर्मिनल्ससाठी कमी व्होल्टेज, 9 — उच्च व्होल्टेज टर्मिनल, 10 — तेल कंटेनर, 11 — गॅस रिले, 12 — तेल पातळी निर्देशक, 13 — रेडिएटर्स.

थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरच्या डिव्हाइसबद्दल अधिक तपशील: पॉवर ट्रान्सफॉर्मर्स - डिव्हाइस आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत