Разлике између трофазних и једнофазних трансформатора

У апаратима за домаћинство, у апаратима за заваривање, за потребе испитивања и мерења, обично се користе једнофазни трансформатори релативно мале снаге. За напајање индустријских електрана користе се снажни монофазни трансформатори.

Изглед конвенционалног једнофазног трансформатора приказан је на слици. Овде можете видети магнетни систем у облику затвореног оквира који садржи две шипке, као и горњи и доњи јарам. На шипкама се налазе калемови са најнижим (НН) и највећим (ХВ) напоном.

За најрационалнију употребу двостепеног магнетног система, намотаји са вишим и нижим напоном подељени су на два дела, након чега се ови делови повезују серијски или паралелно, у зависности од параметара пројектованог трансформатора. Прикључци ВН и НН намотаја налазе се на супротним странама језгра.

Ако је потребно трансформисати трофазну струју помоћу једнофазних трансформатора, узмите три једнофазна трансформатора, повежите њихове примарне намотаје према шеми звезде, а секундарне намотаје према шеми звезда или трокут. Тако се добија трофазна група трансформатора, уједињена у заједничко електрично коло са засебним магнетним колом.

Али такво решење (три одвојена једнофазна трансформатора за претварање трофазне струје) се прибегава у екстремним случајевима, за веома велике снаге, када је немогуће инсталирати огроман трофазни трансформатор или је његова производња непрактична. Поред тога, у случају хаварије у једној од фаза, лакше је заменити једнофазни трансформатор, који (само један, а не три) може да се држи на лагеру за такав случај. На крају крајева, оштећење више од једне фазе истовремено је мало вероватно.

Ако погледате трофазни трансформатор, онда се овде комбинују не само електрични, већ и магнетни системи три једнофазна трансформатора. У пракси, систем таквог трансформатора је конструисан на следећи начин. Узмите три идентична двофазна једнофазна трансформатора, чији се ВН и НВ намотаји налазе само на једном од два пола, а други пол није заузет намотајима.

Хајде да спојимо слободне шипке три трансформатора у један, и померићемо штапове са калемовима у простору за 120 степени један у односу на други. Ако је овај трофазни систем сада повезан на трофазну мрежу наизменичне струје, онда ће магнетни флукс у централном штапу (према принципу суперпозиције магнетних поља) увек бити нула.

Централна шипка се стога може уклонити јер не игра никакву функционалну улогу.Резултат је трофазни магнетни систем са истим дужинама путање радног магнетног флукса за намотаје сваке од три фазе.

Симетричан просторни систем са шипкама размакнутим 120 степени је практично идеалан, али тежак за производњу и поправку.

Друга верзија трофазног свемирског магнетног система је она у којој су магнетна кола груписана у правилан троугао. Такво магнетно језгро је намотано непрекидном електричном траком. Али ова одлука се заправо примењује само у изузетним случајевима.

Да би се дизајн трофазног трансформатора што је више могуће поједноставио, олакшала његова производња и поправка, у пракси се најчешће користи равно асиметрично тростепено коло. У њему се три шипке налазе у једној равни и преклапају се са два горња и два доња јарма.

Овде је дужина путање радног магнетног флукса (АБ) средње шипке нешто мања од дужине путање магнетних флуксова бочних шипки, што у извесној мери утиче на разлику струја празног хода три фазе .

Фазни намотаји планарног асиметричног система трофазног трансформатора налазе се на шипкама на исти начин као у једнофазном трансформатору, након чега се комбинују у трофазно коло, као што је раније поменуто.

Цена производње и склапања таквог трансформатора је много нижа од производње и склапања три монофазна трансформатора за исту укупну снагу. Уштеда масе материјала је око 33%. И испоставља се да је такав трансформатор много јефтинији за одржавање. Из тог разлога, скоро сви модерни трофазни енергетски трансформатори се производе у равном трофазном колу.