Scott Łączy Transformator

Połączenie Scott Transformator Szczegółowe wyjaśnienia

1. Podstawowa struktura i zasada działania

Skład: Składa się z dwóch niezależnych przekształtnic jednofazowych połączonych w specjalnej konfiguracji, aby przekształcić moc trójfazową (różnica faz 120°) w moc dwufazową (różnica faz 90°).

Bok wysokiego napięcia (bok trójfazowy):

Główny przekształtnik (M): Koniec wiązki wysokonapięciowej (np. terminal X) jest połączony z środkiem wiązki wysokonapięciowej drugiego przekształtnika (np. fazą B).

Przekształtnik wiodący (T): Wiązka wysokonapięciowa jest połączona między fazami A i C trójfazowego układu, tworząc połączenie "T" (stąd nazwa przekształtnik T-podłączony).

Strona niskonapięciowa (dwufazowa): Dwie niezależne wiązki jednofazowe wydają napięcia dwufazowe z różnicą fazy 90°, bezpośrednio zasilając obciążenia dwufazowe.

2. Zależności między napięciami i prądami

Strona wysokonapięciowa:

Napięcie przekształtnika głównego: VM​=VAB​=3​Vfaza​ (napięcie linii). Napięcie przekształtnika pomocniczego: VT​=VAC​=2Vfaza​ (z powodu specjalnego projektu odpięć).

Strona niskiego napięcia:

Napięcie wyjściowe jest takie samo jak u standardowego przekształtnika jednofazowego, ale z przesunięciem fazowym o 90° (układ dwufazowy).

Charakterystyka prądu:

Prądy po stronie wysokiego napięcia są asymetryczne z powodu połączenia T, co wymaga zrównoważonego projektu, aby uniknąć niezrównoważenia układu trójfazowego.

3. Pojemność i Zastosowania

Pojemność konstrukcyjna: Ekwiwalentna dwóch standardowych transformatorów jednofazowych, ale zoptymalizowana dla konwersji trójfazowej na dwufazową.

Wymagania obciążeniowe: Przydatne dla zrównoważonych obciążeń dwufazowych (np. silniki dwufazowe, piecze). Nizrównoważone obciążenia mogą powodować asymetrię prądu w sieci trójfazowej.

4. Zastosowania

Użycie przemysłowe: Historycznie stosowane do napędów silników dwufazowych, pieców łukowych oraz innych urządzeń wymagających mocy przesuniętej fazowo o 90°.

Systemy kolejowe: Niektóre elektryfikowane koleje używają mocy dwufazowej, gdzie transformatory Scotta adaptują sieci trójfazowe.

5. zalety i wady

Zalety:

Prosta struktura, wymagająca tylko dwóch transformatorów jednofazowych.

Efektywna konwersja trójfazowa na dwufazową.

Wady:

Nerównomierność obciążenia wpływa na stabilność sieci trójfazowej.

Strona wysokiego napięcia wymaga specjalnego projektu, zwiększającego złożoność konserwacji.

6. Porównanie z innymi transformatorami

W porównaniu do standardowych transformatorów jednofazowych: Połączenie Scott oszczędza materiał, ale wymaga symetrycznego obciążenia.

W porównaniu z transformatorami trójfazowymi: Specjalnie zaprojektowany dla wyjścia dwufazowego, nie jest rozwiązaniem ogólnym.

Podsumowanie

Transformator połączony według schematu Scott jest efektywnym rozwiązaniem do konwersji prądu trójfazowego na dwufazowy. Jego główną cechą charakterystyczną jest wysokie napięcie połączone w konfiguracji T oraz wyjście niskiego napięcia przesunięte o 90°. Jest idealny dla zrównoważonych obciążeń dwufazowych, ale wymaga starannej kontroli obciążenia, aby uniknąć nierównowagi w systemie trójfazowym.