A transzformátor fordulatszám-arányának (TTR) magyarázata

Amikor egy transzformátor primer tekercsét váltóárammal (AC) tápláljuk, váltakozó mágneses erővonalak, úgynevezett “fluxus” kering a magban, mágneses mezőt hozva létre. Fénykép: Quora

A transzformátorok mágneses indukció segítségével hatékonyan továbbítják az elektromos energiát egyik áramkörből a másikba. A transzformátor minden fázisa két különálló, közös magra tekert tekercsből áll.

A transzformátor primer tekercselése elektromos energiát kap az áramforrásból. Amikor a primer tekercset váltakozó árammal (AC) tápláljuk, a magban váltakozó mágneses erővonalak, az úgynevezett “fluxus” kering, mágneses mezőt hozva létre.

Az ugyanazon mag köré tekert második tekerccsel a mágneses mező feszültséget indukál. Ezt a tekercset szekunder tekercsnek nevezzük. A szekunder tekercs minden egyes fordulatán indukált feszültség mértéke megegyezik a primer tekercs minden egyes fordulatán átmenő feszültséggel; ezt nevezik a transzformátor fordulatszámának arányának.

Ha a szekunder tekercsnek kevesebb fordulata van, mint a primernek, akkor a szekunderben kisebb feszültség indukálódik. Az ilyen típusú transzformátort lefokozó transzformátornak nevezik.

Egy olyan szekunder tekercset, amelynek kétszer annyi fordulata van, mint az elsődlegesnek, kétszer annyiszor vágja át a mágneses fluxus, és az alkalmazott primer feszültség kétszerese indukálódik a szekunderben. Ezt a transzformátort fokozattranszformátornak nevezzük.

Megjegyzés: A primer mindig az áramforráshoz, a szekunder pedig mindig a terheléshez van csatlakoztatva. Akár a nagy-, akár a kisfeszültségű tekercs lehet az elsődleges vagy a szekunder.

Hogyan számítják ki a TTR-t

A teljes indukált feszültség minden tekercsben arányos az adott tekercsben lévő fordulatok számával, az áram pedig fordítottan arányos mind a feszültséggel, mind a fordulatok számával.

E1 / E2 = N1 / N2 = I2 / I1

E1 a primer feszültség és I1 a primer áram, E2 a szekunder feszültség és I2 a szekunder áram, N1 a primer fordulatok és N2 a szekunder fordulatok. Ha a feszültséget felfelé fokozzuk, az áramot lefelé kell fokozni és fordítva. A fordulatok száma állandó marad, hacsak nincs csapváltó.

1. példa

Ha egy transzformátor primer feszültsége 110 volt (V), a primer tekercsnek 100 fordulata van, a szekunder tekercsnek pedig 400 fordulata, akkor mennyi lesz a szekunder feszültség?

Példa 2

Ha az elsődleges áram 20 amper, mennyi lesz a másodlagos áram?

Mivel a primer és szekunder áramkör fordulatai között 1:4 az arány, ezért a primer és szekunder feszültség között is 1:4 arányúnak, a primer és szekunder áram között pedig 4:1 arányúnak kell lennie.

Amint a feszültséget növeljük, az áramot csökkentjük, így a feszültség és az amper szorzata állandó marad. Ezt nevezzük “volt-ampernek.”

Kalkulálja ki az egyes háromfázisú tekercsek arányát a wye-tekercs vonal és a nullpont közötti feszültség alapján. Ossza el a vonaltól a vonali tekercselés feszültségét 1,732-vel, hogy megkapja a helyes vonaltól a semlegeshez viszonyított feszültséget.

Példa: 13200-480Y/277 lenne 13200/277 = 47,653

Ellenőrizze a csapváltó helyzetét, hogy biztosan ott van-e beállítva, ahol a névtábla szerinti feszültség alapul. Ellenkező esetben a fordulatszám-teszt adatai nem hasonlíthatók össze a névtáblával.

Hogyan mérik a TTR-t

A fordulatszám-teszt alkalmas a tekercsben lévő rövidre zárt fordulatok kimutatására, amelyek szigetelési hibára utalnak azáltal, hogy meghatározza a megfelelő fordulatszám-arányt. A rövidre zárt fordulatokat rövidzárlat vagy dielektromos hiba okozhatja.

A mérés úgy történik, hogy az egyik tekercsre ismert alacsony feszültséget kapcsolunk, és mérjük az indukált feszültséget a megfelelő tekercsen. Az alacsony feszültséget általában egy nagyfeszültségű tekercselésen alkalmazzák, így az indukált feszültség alacsonyabb, csökkentve a vizsgálat elvégzése közbeni veszélyeket.

Nézze meg a névtábla fázisdiagramját, hogy megtudja, a primer melyik tekercselésnek melyik tekercselés felel meg a szekunder tekercselésen. Fénykép: Quora

A vizsgálat során kapott feszültségarányt összehasonlítjuk a névtábla szerinti feszültségaránnyal. Nézze meg a névtábla fázisdiagramját, hogy megtudja, a primer melyik tekercselése felel meg a szekunder tekercselésének.

A helyszíni vizsgálat során kapott aránynak 0,5%-on belül kell lennie, vagy a gyártó által megadott értéken belül.

A jó minőségű új transzformátorok általában 0,1%-on belül hasonlítanak a névtáblához. Háromfázisú, háromfázisú, delta/szemcsés vagy szemcsés/delta kapcsolású transzformátorok esetében háromfázisú egyenértékűségi vizsgálatot kell végezni. A vizsgálatot a megfelelő egyes tekercseken keresztül kell elvégezni és kiszámítani.