A háromfázisú és az egyfázisú transzformátorok közötti különbségek
Háztartási készülékekben, hegesztőgépekben, vizsgálati és mérési célokra általában viszonylag kis teljesítményű egyfázisú transzformátorokat használnak. Erőteljes egyfázisú transzformátorokat használnak az ipari erőművek táplálására.
A hagyományos egyfázisú transzformátor megjelenése az ábrán látható. Itt egy mágneses rendszer látható egy zárt keret formájában, amely két rudat, valamint egy felső és alsó járomot tartalmaz. A legalacsonyabb (LV) és legmagasabb (HV) feszültségű tekercsek a rudakon találhatók.
A kétfokozatú mágneses rendszer legracionálisabb felhasználása érdekében a magasabb és kisebb feszültségű tekercseket két részre osztjuk, majd ezeket a részeket sorba vagy párhuzamosan kötjük, a tervezett transzformátor paramétereitől függően. A nagyfeszültségű és kisfeszültségű tekercsek kivezetései a mag ellentétes oldalán találhatók.
Ha a háromfázisú áramot egyfázisú transzformátorokkal kell átalakítani, vegyen három egyfázisú transzformátort, csatlakoztassa primer tekercseiket a csillag séma szerint, a szekunder tekercseket pedig a csillag vagy delta séma szerint. Így egy háromfázisú transzformátorcsoportot kapunk, amely egy közös elektromos áramkörben egyesül egy külön mágneses áramkörrel.
De egy ilyen megoldást (három különálló egyfázisú transzformátor a háromfázisú áram átalakítására) szélsőséges esetekben, nagyon nagy teljesítmények esetén alkalmaznak, amikor lehetetlen egy hatalmas háromfázisú transzformátort beépíteni, vagy annak gyártása nem praktikus. Ráadásul az egyik fázisban bekövetkező baleset esetén egyszerűbb az egyfázisú transzformátor cseréje, ami (csak egy, nem három) ilyen esetre raktáron tartható. Végtére is, nagyon valószínűtlen, hogy egyszerre több fázist károsítsunk.
Ha egy háromfázisú transzformátort néz, akkor itt nemcsak elektromos, hanem három egyfázisú transzformátor mágneses rendszerei is kombinálódnak. A gyakorlatban egy ilyen transzformátor rendszere a következőképpen épül fel. Vegyünk három egyforma kétfázisú egyfázisú transzformátort, amelyek nagyfeszültségű és NV tekercsei a két pólus közül csak az egyiken találhatók, és a második pólust nem foglalják el tekercsek.
Három transzformátor szabad rúdját egyesítsük egybe, és a tekercsekkel ellátott rudakat egymáshoz képest 120 fokkal mozgatjuk térben. Ha ezt a háromfázisú rendszert most egy háromfázisú váltakozó áramú hálózatra csatlakoztatjuk, akkor a központi rúdban a mágneses fluxus (a mágneses mezők szuperpozíciójának elve szerint) mindig nulla lesz.
A központi rúd ezért eltávolítható, mivel funkcionálisan nem játszik szerepet.Az eredmény egy háromfázisú mágneses rendszer, amelynek a működő mágneses fluxusútja a három fázis mindegyikének tekercséhez azonos hosszúságú.
Gyakorlatilag ideális a szimmetrikus térrendszer, amelyben a rudak egymástól 120 fokban vannak elhelyezve, de nehezen gyártható és javítható.
A háromfázisú térmágneses rendszer másik változata az, amelyben a mágneses áramkörök szabályos háromszögben vannak csoportosítva. Az ilyen mágneses magot folyamatos elektromos szalaggal tekerik fel. Ezt a döntést azonban csak kivételes esetekben alkalmazzák.
A háromfázisú transzformátor tervezésének lehetőség szerinti egyszerűsítése, gyártása és javítása érdekében a gyakorlatban leggyakrabban lapos aszimmetrikus háromszintű áramkört használnak. Ebben három rúd van egy síkban, és két felső és két alsó járom fedi őket.
Itt a középső rúd működő mágneses fluxusának (AB) úthossza valamivel kisebb, mint az oldalsó rudak mágneses fluxusának úthossza, ami bizonyos mértékig befolyásolja a három fázis üresjárati áramainak különbségét. .
A háromfázisú transzformátor síkbeli aszimmetrikus rendszerének fázistekercsei ugyanúgy vannak elhelyezve a rudakon, mint az egyfázisú transzformátorban, majd a korábban említett módon háromfázisú áramkörbe egyesítik.
Egy ilyen transzformátor gyártási és összeszerelési költsége sokkal alacsonyabb, mint három egyfázisú transzformátor gyártása és összeszerelése azonos teljes teljesítmény mellett. Az anyagsúly megtakarítás körülbelül 33%. És egy ilyen transzformátor karbantartása sokkal olcsóbb. Emiatt szinte minden modern háromfázisú transzformátort lapos háromfázisú áramkörben gyártanak.