ترانس سه فاز شامل محصولات پر مصرفی از جمله ترانسفورماتور های افزاینده و کاهنده می باشد.در ادامه با این محصولات بیشتر آشنا خواهید شد.
ترانسفورماتور افزاینده از محصولات هسته EI سه فاز
از ترانسفورماتور سه فاز برای تنظیم و کنترل ولتاژ به طور مداوم از طریق مدارهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود. این ترانسفورماتورها برای ایزولاسیون، تقویت، فیلتر کردن، کاهش هارمونیک و یکسو کننده استفاده می شوند.
ترانسفورماتور کاهنده
از ترانسفورماتور سه فاز برای تنظیم و کنترل ولتاژ به طور مداوم از طریق مدارهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود. این ترانسفورماتورها برای ایزولاسیون، تقویت، فیلتر کردن، کاهش هارمونیک و یکسو کننده استفاده می شوند.
ترانسفورماتور 400 هرتز
ترانس 400 هرتز از دیگر محصولات هسته EI سه فاز می باشند. ترانسفورماتورهای 400 هرتز ارائه شده پشتیبانی از القای الکترومغناطیسی مورد نظر را در حین کار با جریان متناوب فراهم می کند. پشتیبانی از تغییر ولتاژ به سطوح پایین تر یا بالاتر و همچنین تغییر آسان سطح ولتاژ را ارائه می دهد. این ترانسفورماتورها دارای سیستم عایق بندی شده تأیید شده برای 130 درجه، 155 درجه و 180 درجه سانتیگراد و همچنین انتخاب سفارشی سازی در صورت تقاضای مشتریان هستند.
ترانسفورماتور ایزوله
ترانس طاها ترانسفورماتورهای ایزوله را بر اساس خواسته و نیاز شما در توان های مختلف بدون محدودیت طراحی و تولید می کند، که هدف اصلی آن ایزوله کردن منبع AC از دستگاه یا تجهیزات شماست. ترانسفورماتورهای ایزوله شده می توانند برای افزایش یا پایین آمدن ولتاژ یا حتی برای ایزولاسیون مستقیم و بدون تغییر ولتاژ استفاده شوند.
سلف
ترانسفورماتورهای چوک از مقاومت القایی بالایی برای مسدود کردن یا فیلتر کردن یک فرکانس خاص در یک مدار الکترونیکی برخوردار است، ترانس طاها می تواند سلف، چوک، سیم پیچ ها و … را مطابق با نیازهای شما طراحی و تولید کند.
اتوترانس
ترانسفورماتورهای اتوماتیک غیر عایق هستند و از آنها برای کاهش یا افزایش ولتاژ ورودی AC استفاده می شود. ترانسفورماتور خودکار، یک سیم پیچ واحد دارد، که در نقاط مختلف در امتداد سیم پیچ ضربه زده می شود و به شما ولتاژهای مختلف می دهد.
ترانس سه فاز
ترانس سه فاز ماشین های غیر فعالی هستند که انرژی الکتریکی را بین مدارها منتقل می کنند. در مدار ثانویه، یک شار مغناطیسی نیروی محرکه الکتریکی (emf) را القا می کند، بنابراین ولتاژها را بدون تغییر فرکانس افزایش (افزایش) یا کاهش (کاهش) می دهد. انواع مختلفی از سیستم های الکتریکی وجود دارد و بنابراین ترانسفورماتورها باید در کنار سیستم های سازگار کار کنند. یک ترانسسه فاز با یک سیستم الکتریکی سه فاز AC (جریان متناوب) کار می کند تا برق پایدار و ایمن برای دستگاه را برای مصرف کنندگان فراهم کند. بسته به صنعت یا کاربرد، اندازه، طراحی، درجه ولت آمپر و قابلیت تحمل بار ترانسسه فاز متفاوت خواهد بود.
ترانس سه فاز چیست؟
در برخی از ترانس یکسو کننده DC، ترانس ولتاژ را می توان برای ترکیبات تک فاز یا دو، سه، شش و حتی پیچیده تا 24 فاز ساخت. فرآیندهای تولید، توزیع و انتقال برق می توانند از سه فاز استفاده کنند که به صورت 3φ یا 3 فاز مشخص می شود. یک ترانس3 فاز بر روی یک منبع تغذیه سه فاز کار می کند و هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه دارای سه مجموعه سیم پیچ هستند.
سیستم برق سه فاز چیست؟
سیستم های الکتریکی سه فاز و تک فاز از جریان متناوب (AC) استفاده می کنند. AC به طور کلی در شکل موج سینوسی است، اما شکل موج های دیگری مانند مربع، مثلث و امواج پیچیده نیز می تواند تولید شود. سیگنال های AC دارای سه ویژگی مهم هستند: دامنه، دوره و فرکانس. دامنه، بزرگی موج را توصیف می کند. دوره زمانی است که یک نوسان کامل رخ می دهد، در حالی که فرکانس تعداد چرخه هایی است که در هر ثانیه ظاهر می شوند.
یک نوسان AC کامل هم یک اوج و هم پایین دارد. برای چرخه معمول 360 درجه، این نقاط در 90 درجه و 270 درجه هستند. سیستم 1 فاز دارای یک قله و فرورفتگی منفرد در یک هادی است و این نقاط حداکثر بزرگی را تجربه می کنند اما در جهت مخالف. از طرف دیگر سیستم های 3 فاز دارای سه قله و فرورفتگی بر روی سه هادی هستند. ولتاژها و جریان ها 120 درجه به یکدیگر منتهی می شوند یا با هم فاصله دارند.
اهمیت قانون استقرا فارادی
عملکرد همه انواع ترانسفورماتورها تابع قانون القایی فارادی است، این قانون بیان می کند که بزرگی emf القا شده در یک مدار مستقیماً با نرخ تغییر شار مغناطیسی برش در مدار ارتباط دارد.
بنابراین، رسانایی که در نزدیکی یک میدان مغناطیسی در حال تغییر قرار می گیرد – برای مثال از یک آهنربای الکتریکی AC – دارای جریان الکتریکی خواهد بود. مدارهای الکترومغناطیسی از این نوع سیم پیچ اولیه نامیده می شوند.
همانطور که جریان الکتریکی فرو می ریزد و به طور مداوم در یک فرکانس خاص تولید می شود، میدان مغناطیسی فرو می ریزد و دوباره ایجاد می شود. این میدان مغناطیسی متناوب باعث القای جریان در هادی های بریده شده توسط این شار می شود. سپس آنها را سیم پیچ ثانویه می نامند. فرکانس در هر دو سیم پیچ یکسان است.
انواع ترانس سه فاز
ترانس سه فاز را می توان بسته به نوع ساخت آنها دسته بندی کرد. دو نوع ترانس 3 فاز وجود دارد: ترانس هسته ای با سیم پیچ اولیه و ثانویه که روی یک هسته پیچیده شده است و ترانسپوسته ای که سه ترانس تک فاز را ترکیب می کند.
نوع هسته
در ترانس سه فاز نوع هسته، هسته دارای سه اندام در یک صفحه است. هر اندام شامل سیم پیچ های اولیه و ثانویه است و این سیم پیچ ها به طور مساوی بین سه اندام تقسیم می شوند. شنیدن سیم پیچ های ولتاژ بالا (HV) و ولتاژ پایین (LV) غیر معمول نیست.
از آنجایی که سیم پیچ ولتاژ پایین عایق بندی آسان تر است، این سیم پیچ ها نسبت به سیم پیچ های ولتاژ بالاتر به هسته نزدیک تر هستند. سیم‌پیچ‌های دوم دور سیم‌پیچ اولی می‌پیچند، با مواد عایق بین آنها. این ساختار دارای سیم پیچ ها به صورت مغناطیسی با یکدیگر است که یک سیم پیچ از جفت اندام دیگر به عنوان مسیرهای برگشت برای شار مغناطیسی خود استفاده می کند.
نوع پوسته
ترانس3 فاز پوسته ای سه ترانس تک فاز مجزا می باشد. سه فاز این ترانسمیدان مغناطیسی خود را تقریباً مستقل است و هسته این ترانسدارای پنج اندام است.
سیم پیچ های HV و LV در اطراف سه اندام اصلی وجود دارد. مانند دستگاه 3 فاز نوع هسته، سیم پیچ ولتاژ پایین نزدیکترین به هسته است. دو بیرونی ترین اندام به عنوان مسیرهای بازگشت شار عمل می کنند.
با نزدیک شدن میدان به یوغ، شار مغناطیسی به دو قسمت تقسیم می شود. معمول است که اندام بیرونی و یوغ نصف اندام اصلی باشد. شما می توانید ارتفاع ترانس را با کاهش اندازه یوک کاهش دهید.
ساختار ترانس سه فاز
به غیر از هسته و سیم پیچ ها، بخش های حیاتی دیگری در ترانسوجود دارد که در زیر مورد بحث قرار می گیرد:
عایق: این قسمت به عنوان مانعی عمل می کند که سیم پیچ ها را از هسته جدا می کند.
روغن ترانسفورماتور: روغن ترانس دو وظیفه اصلی دارد: عایق کاری و خنک کننده. خواص عایق روغن از اتصال کوتاه و قوس الکتریکی برق جلوگیری می کند. این روغن با انتقال گرما از هسته و سیم پیچ ها به عنوان خنک کننده عمل می کند.
دماسنج: دماسنج ها دمای روغن را کنترل می کنند.
سیستم های کاهش فشار: سیستم های کاهش فشار بخشی از پروتکل ایمنی هستند. آنها موقعیت های فشار بیش از حد را هنگام چشمک زدن روغن به دلیل اتصال کوتاه خنثی می کنند.
کولر: سیستم خنک کننده مایع خنک کننده را خنک می کند. روغن داغ را از طریق آب یا لوله های هوا خنک خنک می کند. سپس مایع خنک کننده به هسته و سیم پیچ ها باز می گردد.
مخزن: مخزن از سیم پیچ و هسته ترانسدر برابر شرایط خارجی محافظت می کند و مایع خنک کننده را نگه می دارد.
نگهدارنده نفت: نگهدارنده نفت ظرفی است که جدا از مخزن نصب می شود. پس از انبساط روغن به دلیل گرم شدن در سیم پیچ ها و هسته، به نگه داشتن روغن کمک می کند.
تنظیم کننده های ولتاژ: تنظیم کننده های ولتاژ ولتاژ خروجی را تغییر می دهند که در شرایط بارگذاری تمایل به کاهش دارد. اصلاح پیچ های ضربه زدن با استفاده از تغییر دهنده شیر، نسبت ولتاژ را تنظیم می کند.
رله گازی: رله گازی نام دیگری دارد – رله بوخهولتز. حباب های گاز آزاد شده از مخزن ترانسرا نگه می دارد و دیدن این گاز آزاد نشان دهنده وجود مشکل در ترانساست.
هواکش ها: هواکش ها برای خشک نگه داشتن روغن ترانسکار می کنند. این هواکش ها رطوبت را از حفره های هوای بالای سطح روغن محافظ حذف می کنند.
تنظیمات ترانس سه فاز
دو اتصال قابل توجه برای این ماشین های سه فاز وجود دارد. پیکربندی ستاره و دلتا.
به پیکربندی ستاره، اتصال wye نیز گفته می شود. دارای چهار پایانه اما سه سیم پیچ است. سه سیم پیچ سه فاز مدار را تشکیل می دهند، در حالی که ترمینال چهارم پایانه ای است که در آن سه سیم پیچ دیگر به هم می رسند. این یک نقطه خنثی مشترک است.
اتصال دلتا که به عنوان اتصال مشبک نیز شناخته می شود، اتصال سه سیم پیچی است که انتهای آنها به هم متصل شده و یک حلقه بسته ایجاد می کند. دارای سه پایانه و سیم پیچ بدون نقطه عصبی است و در عوض از اتصالات زمین استفاده می کند. همانطور که در شکل 4 مشاهده می شود، اتصال دلتا با اتصال به زمین نقطه میانی یک فاز در سیستم های پایه بالا پیکربندی می شود.
مشخصات ولتاژ و جریان
استفاده از سیستم های سیم کشی ترانسسه فاز ستاره یا مثلث دارای مزایا و معایبی است. درک جریان ها و ولتاژهای فاز و خط برای انتخاب سیستم مناسب برای برنامه های شما بسیار مهم است.
جریان و ولتاژ فاز روی یک جزء اندازه گیری می شود، در حالی که پارامترهای خط روی دو پایانه اندازه گیری می شوند.
نمودار سیم پیچ ترانس 3 فاز
سیم پیچ های اولیه و ثانویه در یک ترانسسه فاز می توانند پیکربندی های متفاوت یا یکسانی داشته باشند. چهار تغییر اصلی عبارتند از:
پیکربندی ستاره-ستاره (Y -Y)
سیم پیچ های اولیه و ثانویه در سیستم ستاره ای پیچیده می شوند. مزیت اصلی آن داشتن یک ترمینال خنثی در دو طرف ترانساست که امکان اتصال به زمین را فراهم می کند. زمین کردن، اعوجاج را از شکل موج حذف می کند. در صورت زمین نشدن، عملکرد این نوع ترانسدر صورتی رضایت بخش است که سه بار وارد بر سه فاز متعادل باشند. این عمدتا برای ترانس HV کوچک است.
TR = VS / VP = NS / NP = IP / IS
VS: ولتاژ ثانویه
VP: ولتاژ اولیه
IS: جریان ثانویه
IP: جریان اولیه
این اتصال تعداد چرخش ها را کاهش می دهد زیرا ولتاژ فاز 1/√3 ولتاژ خط است. مقدار عایق مورد نیاز نیز کاهش می یابد.
پیکربندی دلتا-دلتا (Δ-Δ )
سیم پیچ های اولیه و ثانویه در سیستم دلتا قرار دارند. این سیستم برای ترانس LV بزرگ است و از تعداد چرخش های قابل توجهی نسبت به نوع Y-Y استفاده می کند. یکی از مزایای این اتصال این است که با بارهای نامتعادل روی فازها سازگار است. مزیت دیگر این است که حتی زمانی که ترانسغیرفعال است، بارهای 3 فاز آن می توانند برق باقی بمانند. این معمولاً در پیکربندی دلتای باز در ظرفیت های کاهش یافته است.
در پیکربندی دلتا-دلتا:
TR = VS / VP = NS / NP = IP / IS
VS: ولتاژ ثانویه
VP: ولتاژ اولیه
IS: جریان ثانویه
IP: جریان اولیه
اتصالات ستاره-دلتا (Y-Δ)
در این پیکربندی، سیم‌پیچ اولیه در ترمینال خنثی خود به صورت ستاره وصل و به زمین متصل می‌شود. پیچ های ثانویه در سیستم دلتا متصل می شوند. حوزه کاربرد اصلی آن در کاهش ولتاژ در سمت پست انتقال برق است.
ولتاژ خط ثانویه و اولیه دارای نسبتی است که 1/√3 برابر نسبت تبدیل دستگاه است. همچنین یک تغییر 30 درجه ای بین ولتاژ خط اولیه و ثانویه وجود دارد.
پیکربندی Delta-Wye یا دلتا-ستاره (Δ-Y)
سیم پیچ اولیه در سیستم دلتا و سیم پیچ ثانویه در پیکربندی ستاره زمینی متصل می شود. این عمدتاً در ترانس افزایش دهنده واقع در جایی که خط انتقال منشا می گیرد استفاده می شود. ولتاژ خط ثانویه و اولیه نسبتی دارند که √3 برابر نسبت تبدیل دستگاه است. همچنین یک تغییر 30 درجه ای بین ولتاژ خط اولیه و ثانویه مانند ترانس Wye-Delta وجود دارد.
دو پیکربندی دیگر به جز چهار جایگشت اصلی وجود دارد. این سایرین محصول تغییر سیم پیچ های دلتا و ستاره اولیه هستند. آنها عبارتند از:
اتصال دلتا (V-V)
دو ترانسدر این سیستم وجود دارد. اتصال V-V زمانی وارد عمل می شود که یکی از ترانسفورماتورها غیرفعال باشد، اما عملیات بارگذاری منظم همچنان مورد نیاز است. سرویس تا زمانی که نیاز به تعمیر یا نصب تعویض در چنین مواردی داشته باشد ادامه خواهد داشت.
این پیکربندی می تواند بارهای سه فاز کوچک را پشتیبانی کند که در آن نصب ترانسبانک کامل سه فاز غیر ضروری است. ظرفیت حمل آن 57.7 درصد از اتصال دلتا-دلتا کامل است.
اتصال Scott-T (T-T)
در این سیستم سیم پیچی ترانس سه فاز از دو ترانس استفاده شده است. یکی دارای شیرهای مرکزی روی سیم پیچ های اولیه و ثانویه است که به عنوان ترانساصلی شناخته می شود. ترانسدیگر که ترانستیزر نام دارد، دارای یک ضربه 0.87 است. ترانستیزر با 87 درصد ولتاژ نامی کار می کند.
زمانی استفاده می شود که یک سیستم سه فاز با یک سیستم دو فاز بهم متصل شود. تامین انرژی یک کوره الکتریکی که بر روی یک سیستم دو فاز کار می کند، یک کاربرد معمولی از اتصال T-T است.
اتصال High Leg Delta
اتصال دلتای پا بالا زمانی اتفاق می‌افتد که سمت ثانویه متصل به دلتا به مرکز ضربه بزند. سپس این شیر به زمین وصل می شود. چنین پیکربندی یک منبع تغذیه سه فاز (مرتبط مثلث) و یک منبع تغذیه یک فاز تولید می کند.
هر دو سیستم توزیع تجاری و مسکونی از این اتصال استفاده می کنند. مصرف کنندگان می توانند 240 ولت (ولتاژ خط) برای ماشین های بزرگ یا 120 ولت (ولتاژ فاز) برای تجهیزات کوچکتر یا روشنایی بدون نیاز به ترانساضافی دریافت کنند.
کاربرد ترانس سه فاز
ترانس سه فاز ماشین های همه کاره ای هستند که در بسیاری از زمینه ها کاربرد دارند. برخی از برنامه های کاربردی رایج تر عبارتند از:
فرآیندهای تولید و انتقال نیرو از ترانس سه فاز استفاده می کنند.
ترانس سه فاز می توانند ولتاژ را در بسیاری از صنایع افزایش یا کاهش دهند. این ترانسفورماتورها به طور گسترده در معدن، چاپ، نساجی، آسانسور، اتوماسیون صنعتی، و زمینه های پتروشیمی و چندین مورد دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.
از آنجایی که ترانس سه فاز می تواند نویز و تداخل پالس فرکانس بالا را از کوپلینگ داخلی خود معاف کند، این ترانسفورماتورها هنگام ساخت ماشین ابزار دقیق ضروری هستند. در سیستم های بار صنعتی با قدرت بالا، مانند درایوهای موتور و یکسو کننده ها، در میان تجهیزات دیگر وجود دارد.
سوالات متداول
آیا ترانسسه فاز می تواند از منبع تک فاز برای تامین برق سه فاز استفاده کند؟
تغییر ولتاژهای ورودی تک فاز برای تامین برق سه فاز در خروجی ترانسغیرممکن است. هنگام تبدیل یک سیستم تک فاز به سه فاز به ماشین های تغییر فاز یا مبدل های فاز مانند خازن ها و راکتورها نیاز است.
آیا ترانس سه فاز می توانند در فرکانس های بالاتر از فرکانس نامی کار کنند؟
امکان استفاده از ترانس سه فاز در فرکانس های بالاتر از نامی وجود دارد. اما هرچه فرکانس بالاتر از مقدار نامی باشد، تنظیم ولتاژ کاهش می یابد.
هنگامی که در مورد ترانس سه فاز صحبت می شود، امپدانس به چه معناست؟
امپدانس یک ویژگی مخالف یا محدود کننده جریان ترانس است و معمولاً به صورت درصد بیان می شود. این پارامتر ظرفیت قطع فیوز یا قطع کننده مدار را برای محافظت از سیم پیچ های اولیه ترانس سه فاز تعیین می کند.
10 پرسش و پاسخ رایج درباره ترانس سه فاز
１. استفاده از ترانس های سه فاز چه مزایا و معایبی به دنبال دارد؟
مزایا:
- توزیع بار بهتر و متوازن بین فاز ها
- افزایش کارایی و انعطاف پذیری در سیستم های برق
- کاهش انتقال انرژی و افزایش قدرت برق
معایب:
- نیاز به سیستم های کنترل و مانیتورینگ پیچیده تر
- هزینه بالاتر در مقایسه با ترانس های تک فاز
２. چه فاکتور هایی را باید برای انتخاب ترانس سه فاز در نظر بگیریم؟
- مصرف برق و بار مورد نیاز
- جریان و ولتاژ مورد نیاز
- اندازه و ابعاد فضای موجود
- میزان هزینه و توان مالی موجود برای خرید و نصب ترانس
３. چگونه می توان ترانس سه فاز را نصب کرد؟
ابتدا باید ترانس را در محل نصب کنید و اتصالات الکتریکی را به صورت صحیح انجام دهید. سپس آن را به شبکه برق محلی و سیستم توزیع متصل نمایید. به منظور بهبود وضعیت الکتریکی مجموعه، این کار را به تکنسین ماهر بسپارید.
４. چگونه می توانیم ترانس سه فاز را تعمیر کنیم؟
به صورت دوره ای ترانس را بررسی و تمیز کنید. هر گونه خرابی یا نقص را به سرعت برطرف نمایید. دستگاه باید در محلی خشک و سرد نگهداری شود. به صورت منظم ولتاژ و جریان آن را اندازه گیری کنید، تا از عملکرد صحیح دستگاه مطمئن شوید.
５. آیا می توان ترانس سه فاز را به ترانس تک فاز تبدیل کرد؟
بله، امکان تبدیل ترانس سه فاز به ترانس تک فاز وجود دارد. این عمل، نیاز به انجام تغییرات الکتریکی و سیم بندی است. برای این کار از یک تکنسین متخصص الکتریکی کمک بگیرید، تا تغییرات لازم به صورت صحیح انجام شود.
６. آیا ترانس سه فاز مصرف برق بیشتری نسبت به ترانس تک فاز دارد؟
ترانس های سه فاز معمولاً مصرف برق کمتری نسبت به ترانس های تک فاز دارند. آن ها بار بین فاز ها را بهتر توزیع می کنند. با این حال هزینه خرید و نصب آن ها بالاتر است.
７. چه تفاوت هایی بین ترانس سه فاز و ترانس تک فاز وجود دارد؟
این دستگاه برای انتقال بار بیشتر و کاربرد های صنعتی و تجاری مناسب است.
８. آیا ترانس سه فاز مقاومت بیشتری نسبت به نوسانات و اختلالات برق دارد؟
بله، ترانس سه فاز معمولاً مقاومت بیشتری نسبت به نوسانات و اختلالات برق دارد، زیرا اثرات نوسانات کاهش می دهند.
９. آیا ترانس سه فاز می تواند در سیستم‌های تجاری و صنعتی استفاده شود؟
بله، ترانس سه فاز برای سیستم های تجاری و صنعتی بسیار مناسب است. آن ها انتقال بار متوازن را بین فاز ها فراهم می کنند.
１０. آیا توانایی انتقال برق بیشتری در ترانس سه فاز نسبت به ترانس تک فاز وجود دارد؟
بله، ترانس سه فاز معمولاً توانایی انتقال برق بیشتری نسبت به ترانس تک فاز دارد. علاوه بر آن قدرت و پایداری آن ها نسبت به سایر تجهیزات انرژی بیشتر است.
مقالات پیشنهادی