ความแตกต่างระหว่างหม้อแปลงสามเฟสและเฟสเดียว

ในเครื่องใช้ในครัวเรือน, ในเครื่องเชื่อม, สำหรับวัตถุประสงค์ในการทดสอบและการวัด, มักจะใช้หม้อแปลงเฟสเดียวที่มีกำลังค่อนข้างต่ำ. หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียวที่ทรงพลังใช้สำหรับผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าอุตสาหกรรม

ลักษณะที่ปรากฏของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียวทั่วไปแสดงอยู่ในรูป ที่นี่คุณสามารถเห็นระบบแม่เหล็กในรูปแบบของกรอบปิดที่มีแท่งสองแท่ง เช่นเดียวกับแอกบนและล่าง ขดลวดที่มีแรงดันต่ำสุด (LV) และสูงสุด (HV) จะอยู่ที่แถบ

สำหรับการใช้งานระบบแม่เหล็กสองขั้นตอนอย่างมีเหตุผลที่สุด ขดลวดที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน หลังจากนั้นชิ้นส่วนเหล่านี้จะเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนาน ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของหม้อแปลงที่ออกแบบ ขั้วของขดลวด HV และ LV อยู่ที่ด้านตรงข้ามของแกน

หากจำเป็นต้องเปลี่ยนกระแสสามเฟสโดยใช้หม้อแปลงเฟสเดียว ให้ใช้หม้อแปลงเฟสเดียวสามตัว เชื่อมต่อขดลวดปฐมภูมิตามรูปแบบดาว และขดลวดทุติยภูมิตามรูปแบบดาวหรือเดลต้า ดังนั้นจึงได้กลุ่มหม้อแปลงสามเฟสรวมอยู่ในวงจรไฟฟ้าทั่วไปที่มีวงจรแม่เหล็กแยกต่างหาก

แต่วิธีแก้ปัญหาดังกล่าว (หม้อแปลงเฟสเดียวสามตัวเพื่อแปลงกระแสสามเฟส) ถูกนำมาใช้ในกรณีที่รุนแรงสำหรับกำลังไฟที่สูงมากเมื่อไม่สามารถติดตั้งหม้อแปลงสามเฟสขนาดใหญ่ได้หรือการผลิตไม่สามารถทำได้ นอกจากนี้ ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุในเฟสใดเฟสหนึ่ง การเปลี่ยนหม้อแปลงเฟสเดียวจะง่ายกว่า ซึ่ง (มีเพียงหนึ่งเฟสเท่านั้น ไม่ใช่สามเฟส) สามารถเก็บไว้ในสต็อคสำหรับกรณีดังกล่าวได้ ท้ายที่สุด ความเสียหายมากกว่าหนึ่งเฟสต่อครั้งนั้นไม่น่าเป็นไปได้มากนัก

หากคุณดูที่หม้อแปลงสามเฟสไม่เพียง แต่ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมระบบแม่เหล็กของหม้อแปลงเฟสเดียวสามตัวไว้ด้วย ในทางปฏิบัติระบบของหม้อแปลงดังกล่าวถูกสร้างขึ้นดังนี้ ใช้หม้อแปลงเฟสเดียวสองเฟสที่เหมือนกันสามตัวซึ่งมีขดลวด HV และ NV อยู่บนขั้วใดขั้วหนึ่งเท่านั้นและขั้วที่สองไม่ได้ถูกขดลวด

รวมแกนว่างของหม้อแปลงสามตัวเข้าด้วยกันแล้วเราจะย้ายแท่งที่มีขดลวดในอวกาศ 120 องศาสัมพันธ์กัน หากระบบสามเฟสนี้เชื่อมต่อกับเครือข่าย AC สามเฟสแล้วฟลักซ์แม่เหล็กในแกนกลาง (ตามหลักการซ้อนทับของสนามแม่เหล็ก) จะเป็นศูนย์เสมอ

ดังนั้นจึงสามารถถอดแถบตรงกลางออกได้เนื่องจากไม่มีบทบาทในการใช้งานผลที่ได้คือระบบแม่เหล็กสามเฟสที่มีความยาวเท่ากันของเส้นทางฟลักซ์แม่เหล็กที่ใช้งานสำหรับขดลวดของแต่ละเฟสทั้งสาม

ระบบเชิงพื้นที่แบบสมมาตรที่มีคานห่างกัน 120 องศานั้นเหมาะอย่างยิ่ง แต่ผลิตและซ่อมแซมได้ยาก

อีกรุ่นหนึ่งของระบบแม่เหล็กอวกาศสามเฟสคือวงจรแม่เหล็กที่จัดกลุ่มเป็นรูปสามเหลี่ยมปกติ แกนแม่เหล็กดังกล่าวพันด้วยเทปไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง แต่การตัดสินใจนี้จะใช้ในกรณีพิเศษเท่านั้น

เพื่อลดความซับซ้อนของการออกแบบหม้อแปลงสามเฟสให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่ออำนวยความสะดวกในการผลิตและซ่อมแซมในทางปฏิบัติมักใช้วงจรสามระดับแบบไม่สมมาตรแบบแบน ในนั้นมีแท่งสามอันอยู่ในระนาบเดียวและซ้อนทับกันด้วยแอกสองตัวบนและสองตัวล่าง

ที่นี่ความยาวเส้นทางของฟลักซ์แม่เหล็กที่ใช้งาน (AB) ของแถบตรงกลางนั้นเล็กกว่าความยาวเส้นทางของฟลักซ์แม่เหล็กของแถบด้านข้างเล็กน้อย ซึ่งส่งผลต่อความแตกต่างของกระแสที่ไม่มีโหลดของทั้งสามเฟสในระดับหนึ่ง .

ขดลวดเฟสของระบบอสมมาตรระนาบของหม้อแปลงสามเฟสตั้งอยู่บนแท่งในลักษณะเดียวกับในหม้อแปลงเฟสเดียวหลังจากนั้นจะรวมกันเป็นวงจรสามเฟสดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้

ต้นทุนการผลิตและประกอบหม้อแปลงไฟฟ้าดังกล่าวต่ำกว่าการผลิตและประกอบหม้อแปลงเฟสเดียวสามตัวสำหรับกำลังไฟทั้งหมดเท่ากัน น้ำหนักวัสดุลดลงประมาณ 33% และหม้อแปลงดังกล่าวมีราคาถูกกว่ามากในการบำรุงรักษา ด้วยเหตุนี้หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดจึงผลิตขึ้นในวงจรสามเฟสแบบแบน