Perbedaan antara transformator tiga fasa dan satu fasa

Pada peralatan rumah tangga, pada mesin las, untuk keperluan pengujian dan pengukuran, transformator satu fasa dengan daya yang relatif rendah biasanya digunakan. Trafo fase tunggal yang kuat digunakan untuk menggerakkan pembangkit listrik industri.

Penampilan transformator fase tunggal konvensional ditunjukkan pada gambar. Di sini Anda bisa melihat sistem magnet berupa rangka tertutup yang berisi dua batang, serta kuk atas dan bawah. Kumparan dengan tegangan terendah (LV) dan tertinggi (HV) terletak di jeruji.

Untuk penggunaan sistem magnet dua tahap yang paling rasional, belitan dengan tegangan lebih tinggi dan lebih rendah dibagi menjadi dua bagian, setelah itu bagian-bagian ini dihubungkan secara seri atau paralel, tergantung pada parameter transformator yang dirancang. Terminal belitan HV dan LV terletak di sisi berlawanan dari inti.

Jika perlu untuk mengubah arus tiga fasa menggunakan transformator satu fasa, ambil tiga transformator satu fasa, sambungkan belitan primernya sesuai dengan skema bintang, dan belitan sekunder sesuai dengan skema bintang atau delta. Dengan demikian, kelompok transformator tiga fase diperoleh, disatukan dalam rangkaian listrik umum dengan rangkaian magnetik terpisah.

Tetapi solusi seperti itu (tiga transformator fase tunggal terpisah untuk mengubah arus tiga fase) digunakan dalam kasus ekstrim, untuk daya yang sangat tinggi, ketika tidak mungkin memasang transformator tiga fase yang besar atau pembuatannya tidak praktis. Selain itu, jika terjadi kecelakaan di salah satu fase, lebih mudah untuk mengganti transformator satu fase, yang (hanya satu, bukan tiga) dapat disimpan untuk kasus seperti itu. Lagi pula, kerusakan pada lebih dari satu fase pada satu waktu sangat kecil kemungkinannya.

Jika Anda melihat transformator tiga fase, maka tidak hanya listrik, tetapi juga sistem magnetik dari tiga transformator satu fase digabungkan di sini. Dalam praktiknya, sistem transformator semacam itu dibangun sebagai berikut. Ambil tiga transformator fase tunggal dua fase yang identik, yang belitan HV dan NV hanya terletak di salah satu dari dua kutub, dan kutub kedua tidak ditempati oleh belitan.

Mari gabungkan batang bebas dari tiga trafo menjadi satu, dan kita akan memindahkan batang dengan gulungan dalam ruang 120 derajat relatif satu sama lain. Jika sistem tiga fasa ini sekarang dihubungkan ke jaringan AC tiga fasa, maka fluks magnet pada batang pusat (sesuai dengan prinsip superposisi medan magnet) akan selalu nol.

Bilah pusat karenanya dapat dihapus karena tidak memainkan peran fungsional.Hasilnya adalah sistem magnet tiga fasa dengan panjang yang sama dari jalur fluks magnet kerja untuk belitan masing-masing tiga fasa.

Sistem spasial simetris dengan jeruji yang berjarak 120 derajat secara praktis ideal, tetapi sulit untuk dibuat dan diperbaiki.

Versi lain dari sistem magnet ruang tiga fase adalah sistem di mana sirkuit magnetik dikelompokkan dalam segitiga biasa. Inti magnet semacam itu dililit dengan pita listrik kontinu. Namun keputusan ini sebenarnya hanya diterapkan dalam kasus luar biasa.

Untuk menyederhanakan desain transformator tiga fase sebanyak mungkin, untuk memfasilitasi pembuatan dan perbaikannya, dalam praktiknya, sirkuit tiga tingkat asimetris datar paling sering digunakan. Di dalamnya, tiga batang terletak di satu bidang dan ditumpangkan oleh dua kuk atas dan dua kuk bawah.

Di sini, panjang jalur fluks magnet kerja (AB) dari batang tengah sedikit lebih kecil dari panjang jalur fluks magnet dari batang samping, yang sampai batas tertentu mempengaruhi perbedaan arus tanpa beban dari tiga fasa. .

Belitan fase dari sistem asimetris planar dari transformator tiga fase terletak pada batang dengan cara yang sama seperti pada transformator satu fase, setelah itu digabungkan dalam rangkaian tiga fase, seperti yang disebutkan sebelumnya.

Biaya pembuatan dan perakitan trafo semacam itu jauh lebih rendah daripada pembuatan dan perakitan tiga trafo fase tunggal untuk daya total yang sama. Penghematan berat material sekitar 33%. Dan trafo seperti itu ternyata jauh lebih murah untuk dirawat. Karena alasan ini, hampir semua transformator daya tiga fase modern dibuat dalam sirkuit datar tiga fase.