Transformatorns vridningsförhållande (TTR) förklaras

När en transformators primärlindning förses med växelström (AC) cirkulerar växlande magnetiska kraftlinjer, som kallas ”flöde”, genom kärnan och skapar ett magnetfält. Foto: Quora

Transformatorer överför effektivt elektrisk energi från en krets till en annan med hjälp av magnetisk induktion. Varje fas i en transformator består av två separata spolevindningar som är lindade på en gemensam kärna.

Transformatorns primärlindning tar emot elektrisk energi från kraftkällan. När den primära lindningen är strömförsörjd med växelström (AC) cirkulerar växlande magnetiska kraftlinjer, kallade ”flöde”, genom kärnan och skapar ett magnetfält.

Med en andra lindning som är lindad runt samma kärna induceras en spänning av magnetfältet. Denna lindning kallas sekundärlindning. Mängden spänning som induceras i varje varv i den sekundära lindningen kommer att vara densamma som spänningen över varje varv i den primära lindningen; detta kallas transformatorns varvningsförhållande.

Om den sekundära lindningen har färre varv än den primära, kommer en lägre spänning att induceras i den sekundära. Denna typ av transformator kallas för nedtrappningstransformator.

En sekundärspole med dubbelt så många varv som primärspolen skärs dubbelt så många gånger av det magnetiska flödet, och dubbelt så mycket av den tillämpade primärspänningen induceras i den sekundära. Denna transformator kallas step-up-transformator.

Anmärkning: Primärspänningen är alltid ansluten till kraftkällan och sekundärspänningen är alltid ansluten till belastningen. Antingen hög- eller lågspänningslindningen kan vara primär eller sekundär.

Hur TTR beräknas

Den totala inducerade spänningen i varje lindning är proportionell mot antalet varv i den lindningen och strömmen är omvänt proportionell mot både spänning och antal varv.

E1 / E2 = N1 / N2 = I2 / I1

E1 är primärspänningen och I1 primärströmmen, E2 sekundärspänningen och I2 sekundärströmmen, N1 primärvarvningarna och N2 sekundärvarvningarna. Om spänningen trappas upp måste strömmen trappas ner och vice versa. Antalet varv förblir konstant om det inte finns en kranväxlare.

Exempel 1

Om primärspänningen i en transformator är 110 volt (V), primärlindningen har 100 varv och sekundärlindningen har 400 varv, vad blir då sekundärspänningen?

Exempel 2

Om den primära strömmen är 20 ampere, vad blir då den sekundära strömmen?

Då det finns ett förhållande 1 till 4 mellan varvningarna i primär- och sekundärkretsarna, måste det finnas ett förhållande 1 till 4 mellan primär- och sekundärspänningen och ett förhållande 4 till 1 mellan primär- och sekundärströmmen.

När spänningen ökas, minskas strömmen, vilket gör att volt multiplicerat med ampere hålls konstant. Detta kallas ”volt-ampere”.

Beräkna förhållandet för varje trefaslindning baserat på linje till neutralspänning för wye-lindningen. Dividera spänningen från linje till linje- lindning med 1,732 för att få den korrekta spänningen från linje till neutral.

Exempel: 13200-480Y/277 skulle vara 13200/277 = 47,653

Kontrollera kranväxlarens position för att se till att den är inställd där den är baserad på typskyltspänningen. I annat fall kan informationen från vändningsförhållandetestet inte jämföras med namnskylten.

Hur TTR mäts

Vändningsförhållandetestet kan upptäcka kortslutna vändningar i lindningen, vilket indikerar isoleringsfel, genom att bestämma om rätt vändningsförhållande finns. Kortslutade varv kan bero på kortslutningar eller dielektriska fel.

Mätningarna görs genom att en känd låg spänning läggs över en lindning och den inducerade spänningen på motsvarande lindning mäts. Lågspänningen appliceras normalt över en högspänningslindning så att den inducerade spänningen är lägre, vilket minskar riskerna vid utförandet av testet.

Se på namnskyltens fasordiagram för att ta reda på vilken lindning på primärsidan som motsvarar en lindning på sekundärsidan. Foto: Foto: Quora

Det spänningsförhållande som erhålls genom testet jämförs med spänningsförhållandet enligt namnskylten. Titta på namnskyltens fasordiagram för att ta reda på vilken lindning på primären som motsvarar en lindning på sekundären.

Det förhållande som erhålls från fälttestet ska ligga inom 0,5 %, eller det som tillverkaren anger.

Nya transformatorer av god kvalitet jämförs normalt med namnskylten inom 0,1 %. För trefasiga transformatorer med delta/wye- eller wye/delta-anslutning bör ett trefasigt likvärdighetstest utföras. Testet utförs och beräknas över motsvarande enskilda lindningar.