삼상 변압기와 단상 변압기의 차이점

가전 ​​제품, 용접기, 테스트 및 측정 목적으로 비교적 낮은 전력의 단상 변압기가 일반적으로 사용됩니다. 강력한 단상 변압기는 산업용 발전소에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.

기존의 단상 변압기의 모습이 그림에 나와 있습니다. 여기에서 두 개의 막대와 상부 및 하부 요크를 포함하는 폐쇄형 프레임 형태의 자기 시스템을 볼 수 있습니다. 전압이 가장 낮고(LV) 가장 높은 코일(HV)은 막대에 있습니다.

2단계 자기 시스템을 가장 합리적으로 사용하기 위해 전압이 더 높은 권선과 더 낮은 권선을 두 부분으로 나눈 다음 설계된 변압기의 매개변수에 따라 이 부분을 직렬 또는 병렬로 연결합니다. HV 및 LV 권선의 단자는 코어의 반대쪽에 있습니다.

단상 변압기를 사용하여 3상 전류를 변환해야 하는 경우 3개의 단상 변압기를 사용하여 스타 방식에 따라 1차 권선을 연결하고 스타 또는 델타 방식에 따라 2차 권선을 연결합니다. 따라서 별도의 자기 회로가있는 공통 전기 회로에 통합 된 3 상 변압기 그룹이 얻어집니다.

그러나 이러한 솔루션 (3 상 전류를 변환하는 3 개의 개별 단상 변압기)은 거대한 3 상 변압기를 설치할 수 없거나 제조가 비실용적 인 매우 높은 전력의 경우 극단적 인 경우에 사용됩니다. 또한 한 단계에서 사고가 발생하면 단상 변압기를 교체하는 것이 더 쉽습니다. 이러한 경우 재고를 유지할 수 있습니다 (3 개가 아닌 1 개만). 결국, 한 번에 하나 이상의 단계에 대한 손상은 거의 발생하지 않습니다.

3상 변압기를 보면 전기뿐만 아니라 3개의 단상 변압기의 자기 시스템도 여기에 결합됩니다. 실제로 이러한 변압기의 시스템은 다음과 같이 구성됩니다. HV 및 NV 권선이 두 극 중 하나에만 있고 두 번째 극은 권선이 차지하지 않는 3개의 동일한 2상 단상 변압기를 사용합니다.

세 개의 변압기의 자유 막대를 하나로 결합하고 서로에 대해 120도 공간에서 코일이 있는 막대를 이동합니다. 이 3상 시스템이 이제 3상 AC 네트워크에 연결되면 자기장의 중첩 원리에 따라 중앙 막대의 자속은 항상 0이 됩니다.

따라서 중앙 바는 기능적으로 역할을 하지 않으므로 제거할 수 있습니다.결과는 3상 각각의 권선에 대해 작동 자속 경로의 길이가 동일한 3상 자기 시스템입니다.

막대가 120도 간격으로 배치된 대칭 공간 시스템은 실질적으로 이상적이지만 제조 및 수리가 어렵습니다.

3상 공간 자석 시스템의 또 다른 버전은 자기 회로가 정삼각형으로 그룹화되는 것입니다. 이러한 자기 코어는 연속적인 전기 테이프로 감겨 있습니다. 그러나이 결정은 실제로 예외적 인 경우에만 적용됩니다.

3상 변압기의 설계를 최대한 단순화하고 제조 및 수리를 용이하게 하기 위해 실제로는 평평한 비대칭 3단 회로가 가장 자주 사용됩니다. 그 안에 세 개의 막대가 한 평면에 있으며 두 개의 상단 요크와 두 개의 하단 요크가 겹칩니다.

여기서 중간 막대의 작동 자속(AB)의 경로 길이는 측면 막대의 자속 경로 길이보다 약간 작으며 이는 3상 무부하 전류의 차이에 어느 정도 영향을 미칩니다. .

3상 변압기의 평면 비대칭 시스템의 위상 권선은 단상 변압기와 동일한 방식으로 로드에 위치하며, 그 후에 앞서 언급한 바와 같이 3상 회로로 결합됩니다.

그러한 변압기를 제조하고 조립하는 비용은 동일한 총 전력에 대해 3개의 단상 변압기를 제조하고 조립하는 것보다 훨씬 저렴합니다. 재료 중량 절감은 약 33%입니다. 그리고 그러한 변압기는 유지 관리 비용이 훨씬 저렴합니다. 이러한 이유로 거의 모든 최신 3상 전력 변압기는 평평한 3상 회로로 제조됩니다.