Drehstromtransformator und Anschlussanleitung

Dreiphasentransformatoren werden häufig für die Erzeugung und Übertragung von Elektrizität über große Entfernungen eingesetzt, vor allem für industrielle und gewerbliche Zwecke. Zur Anpassung der Spannungsniveaus in solchen Systemen werden Drehstromtransformatoren eingesetzt, da sie verschiedene Wicklungskonfigurationen ermöglichen, um Spannungen entweder zu erhöhen oder zu verringern.

Zuvor haben wir die Konstruktion und den Betrieb von einphasigen Zweiwicklungstransformatoren untersucht, die in ähnlicher Weise das Niveau der Sekundärspannung im Verhältnis zur primären Versorgungsspannung verändern können.

Transformatoren sind jedoch nicht auf einphasige Anwendungen beschränkt. Sie können für zweiphasige, dreiphasige, sechsphasige oder noch komplexere Systeme ausgelegt werden, die in speziellen Szenarien für die Gleichstromgleichrichtung mit hoher Leistung bis zu 24 Phasen umfassen.

Indem die Primärwicklungen von drei Einphasentransformatoren miteinander verbunden werden und das Gleiche für die Sekundärwicklungen in einer bestimmten Anordnung geschieht, wird dieser Aufbau für eine dreiphasige Stromversorgung geeignet.

Dreiphasige Stromversorgungen - als 3-Phasen oder 3φ bezeichnet - sind für die Stromerzeugung, -übertragung und -verteilung sowie für industrielle Anwendungen unerlässlich. Sie bieten gegenüber einphasigen Systemen erhebliche Vorteile in Bezug auf Effizienz und elektrische Leistung.

Bei der Arbeit mit Drehstromtransformatoren ist es jedoch wichtig, die drei um 120 Grad gegeneinander phasenverschobenen Wechselspannungen und -ströme zu berücksichtigen.

Drehstromtransformator Dreiphasige Spannungen und Ströme

In einem dreiphasigen elektrischen System ist die Spannung zwischen den Leitungen (VL) stellt die Spannung zwischen zwei beliebigen Leitungen dar, während die Phase-Neutral-Spannung (VP) ist die Spannung, die zwischen einer einzelnen Phase und dem Nullpunkt gemessen wird. Die Beziehung zwischen diesen Spannungen in einer Sternschaltung (Wye) ist gegeben durch VL=√(3)×VP.

Ein Transformator kann eine einphasige Versorgung nicht in eine dreiphasige Versorgung umwandeln und umgekehrt. Damit Transformatoren mit Dreiphasensystemen kompatibel sind, müssen ihre Wicklungen in bestimmten Konfigurationen verbunden werden, um eine Dreiphasen-Transformatoranordnung zu bilden.

Drehstromtransformator Konstruktion
Ein Drehstromtransformator kann auf zwei Arten gebaut werden:

1. Durch Kombination von drei Einphasentransformatoren zu einer “Dreiphasen-Transformatorbank”.”
2. Durch die Verwendung eines einzigen, vormontierten Drehstromtransformators mit drei Wicklungspaaren, die auf einem Blechpaket montiert sind.

Die Konstruktion mit nur einer Einheit bietet Vorteile wie geringere Größe, geringeres Gewicht, niedrigere Kosten und einen besseren Wirkungsgrad bei gleicher kVA-Leistung im Vergleich zur Verwendung von drei separaten Transformatoren. Die Verwendung einzelner Transformatoren bietet jedoch Flexibilität und Zuverlässigkeit, da eine Einheit ausgetauscht werden kann, ohne dass das gesamte System beeinträchtigt wird.

Konfigurationen der Wicklung
Die Wicklungen von Drehstromtransformatoren können in verschiedenen Konfigurationen angeschlossen werden, um unterschiedliche elektrische Anforderungen zu erfüllen:

• Stern (Wye): Ein Ende jeder Wicklung ist mit einem Sternpunkt verbunden.
• Delta (Masche): Die Wicklungen sind in einer geschlossenen Schleife miteinander verbunden.
• Zusammengeschalteter Stern (Zick-Zack): Eine Variante der Sternverbindung für spezielle Anwendungen.

Die Primär- und Sekundärwicklungen können in Kombinationen wie Stern-Stern, Dreieck-Dreieck, Stern-Dreieck oder Dreieck-Stern angeordnet sein. Jede Konfiguration hat ihre spezifischen Anwendungsfälle:

• Delta-Stern (Δ-Y): Wird häufig für Aufwärtstransformatoren am Anfang von Übertragungsleitungen verwendet.
• Stern-Delta (Y-Δ): Wird für Abspanntransformatoren in Umspannwerken verwendet.
• Stern-Stern (Y-Y): Geeignet für Hochspannungsanwendungen mit symmetrischen Lasten.
• Delta-Delta (Δ-Δ): Ideal für Niederspannungsanlagen und unsymmetrische Lasten.

Wenn Transformatoren drei oder mehr Phasen liefern, werden sie als Mehrphasentransformatoren bezeichnet. Diese Konfigurationen ermöglichen Flexibilität bei den Spannungsniveaus und gewährleisten die Kompatibilität mit verschiedenen elektrischen Systemen.

Stern- und Dreieckskonfigurationen von Dreiphasentransformatoren

In dreiphasigen Transformatorensystemen beziehen sich die Begriffe “Stern” (oder Sternschaltung) und “Dreieck” (oder Maschenschaltung) auf bestimmte Arten der Zusammenschaltung der Wicklungen des Transformators. Diese Konfigurationen beeinflussen die Spannungspegel, den Stromfluss und die Erdung des Systems.

Sternschaltung (Wye)

• Bei einer Sternschaltung ist ein Ende jeder Wicklung mit einem gemeinsamen Nullpunkt verbunden und bildet so eine Y-Form. Die anderen Enden der Wicklungen sind mit den Dreiphasenleitungen verbunden.
• Diese Konfiguration liefert sowohl Spannungen von Leitung zu Leitung als auch von Leitung zu Nullleiter und ist damit vielseitig einsetzbar für Systeme, die mehrere Spannungsebenen benötigen. Der Sternpunkt kann aus Sicherheits- und Stabilitätsgründen auch geerdet werden.
• Bei Sternschaltung wird die Netzspannung (VL) ist das 33-fache der Phasenspannung (VP), während der Netzstrom dem Phasenstrom entspricht.

Delta (Mesh) Verbindung

• Bei einer Dreieckschaltung sind die Wicklungen in einer geschlossenen Schleife aneinandergereiht und bilden ein Dreieck. Jede Ecke des Dreiecks ist mit einer der Dreiphasenleitungen verbunden.
• Dreieckschaltungen haben keinen Sternpunkt, sind aber zuverlässig, da sie auch bei Ausfall einer Wicklung weiterarbeiten können. Dies ist besonders nützlich für unsymmetrische Lasten oder industrielle Anwendungen.
• Bei Dreieckschaltung entspricht die Netzspannung der Phasenspannung, während der Netzstrom das 33-fache des Phasenstroms beträgt.

Kennzeichnung und Beschriftung

• Die Primärwicklungen sind mit Großbuchstaben (A, B, C) gekennzeichnet, die den Phasen entsprechen (z. B. rot, gelb, blau). Die Sekundärwicklungen sind mit Kleinbuchstaben beschriftet (a, b, c).
• Jede Wicklung hat zwei numerisch gekennzeichnete Klemmen (z. B. A1 und A2 für Primärwicklungen; a1 und a2 für Sekundärwicklungen).

Magnetischer Fluss und Phasenlage

• Wenn drei Einphasentransformatoren in einem Dreiphasensystem angeschlossen sind, unterscheiden sich ihre magnetischen Flüsse in der Phase um 120 elektrische Grad. Dies gewährleistet einen ausgeglichenen Betrieb und eine effiziente Energieübertragung.
• Beim Zusammenschalten von Wicklungen ist eine korrekte Phasenlage entscheidend, um Fehlspannungen oder -ströme zu vermeiden.

Anschlusskombinationen

Die Primär- und Sekundärwicklungen können in verschiedenen Kombinationen konfiguriert werden:

• Delta-Delta (Δ-Δ): Geeignet für Niederspannungsnetze mit unsymmetrischen Lasten.
• Star-Star (Y-Y): Üblich in Hochspannungsnetzen mit symmetrischen Lasten.
• Delta-Star (Δ-Y): Wird für Aufwärtstransformatoren an Übertragungsleitungsursprüngen verwendet.
• Stern-Delta (Y-Δ): Wird in der Regel für Abspanntransformatoren in Umspannwerken verwendet.

Diese Konfigurationen ermöglichen es dem Drehstromtransformator, sich an unterschiedliche elektrische Anforderungen anzupassen und gleichzeitig eine effiziente Energieverteilung zu gewährleisten.

Stern- und Dreieckskonfigurationen von Transformatoren

Bei Drehstromtransformatoren werden spezielle Symbole verwendet, um die Anschlussarten für die Primär- und Sekundärwicklungen zu kennzeichnen.

Anschluss-Symbole

• Großbuchstaben:
  • Y: Stellt eine Sternschaltung (Stern) für die Primärwicklungen dar.
  • D: Zeigt eine Dreieckschaltung für die Primärwicklungen an.
  • Z: Bezeichnet zusammengeschaltete Sternschaltungen für die Primärwicklungen.
• Kleinbuchstaben:
  • y: Stellt eine Sternschaltung (Stern) für die Sekundärwicklungen dar.
  • d: Zeigt eine Dreieckschaltung für die Sekundärwicklungen an.
  • z: Bezeichnet zusammengeschaltete Sternschaltungen für die Sekundärwicklungen.

Beschriftungsbeispiele

• A Stern-Stern (Yy) angeschlossener Transformator würde als Yy, Das bedeutet, dass sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklungen in einem Stern angeordnet sind.
• A Delta-Delta (Dd) angeschlossener Transformator würde als Dd, was bedeutet, dass sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung in Dreieckschaltung angeordnet sind.
• Eine Zusammengeschalteter Stern zu zusammengeschaltetem Stern (Zz) Der Transformator würde wie folgt bezeichnet Zz, was darauf hindeutet, dass beide Wicklungssätze sternförmig miteinander verbunden sind.

Diese Symbole bieten eine klare und prägnante Möglichkeit, die Konfiguration von Drehstromtransformatoren zu identifizieren, was die Kommunikation und das Verständnis zwischen Ingenieuren und Technikern vor Ort erleichtert.

Dreiphasentransformator Wicklung Identifikation

Die vier Standardkonfigurationen für den Anschluss von drei Dreiphasen-Transformatoren in einem Dreiphasensystem sind:

Delta-Delta (Dd)

• Sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung sind in einer Dreieckskonfiguration angeschlossen.
• Vorteile:
  • Kann mit 2/3 der Kapazität arbeiten, wenn ein Transformator ausfällt.
  • Geeignet für die Handhabung unsymmetrischer Lasten.
• Häufig in industriellen Anwendungen und Niederspannungsverteilungssystemen eingesetzt.

Stern-Stern (Yy)

• Sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung sind sternförmig (im Stern) angeschlossen.
• Vorteile:
  • Ermöglicht den Zugriff auf die Spannungen von Leitung zu Leitung und von Leitung zu Neutralleiter.
  • Geeignet für Hochspannungsanwendungen.
• Wird häufig in Stromübertragungssystemen verwendet.

Stern-Delta (Yd)

• Die Primärwicklungen sind in Sternform, die Sekundärwicklungen in Dreieckform.
• Vorteile:
  • Reduziert die Spannungsbelastung der Primärwicklungen.
  • Eliminiert die dritten Oberschwingungsströme in der Sekundärseite.
• Wird häufig für Abspanntransformatoren in Verteilungssystemen verwendet.

Delta-Stern (Dy)

• Die Primärwicklungen sind in Dreieckskonfiguration, die Sekundärwicklungen in Stern.
• Vorteile:
  • Bietet einen neutralen Punkt auf der Sekundärseite.
  • Unterdrückt Oberschwingungsströme in der Primärseite.
• Wird häufig für Aufwärtstransformatoren in Stromerzeugungsanlagen verwendet.

Wichtige Überlegungen

Star Configuration Vorteile:

• Reduziert die Spannungsbelastung der einzelnen Transformatoren.
• Erfordert weniger Windungen und kleinere Leiter.
• Einfacher und kostengünstiger zu dämmen.
• Besonders vorteilhaft für den Einsatz im Hochspannungsbereich.

Delta Configuration Advantage:

• Bei einer Dreieck-Dreieck-Anordnung können die beiden verbleibenden Transformatoren bei Ausfall eines Transformators weiterhin Dreiphasenstrom mit etwa 2/3 der ursprünglichen Kapazität liefern.

Diese Konfigurationen bieten Flexibilität bei der Entwicklung von Stromversorgungssystemen und ermöglichen es den Ingenieuren, die am besten geeignete Anordnung auf der Grundlage von Spannungsebenen, Lastmerkmalen und Systemanforderungen zu wählen.

Dreiphasentransformator-Dreieck- und Dreieck-Anschlüsse

Delta-Delta (Dd) Konfiguration

In einer im Dreieck geschalteten Transformatorgruppe:

• Netzspannung (VL) ist gleich der Versorgungsspannung (VS):VL=VS
• Strom in jeder Phasenwicklung: Iphase=31×IL, wobei IL ist der Netzstrom

Nachteile von Delta Connection:

1. Jeder Transformator muss für die volle Netzspannung gewickelt werden.
2. Erfordert 57,7% der Leitungsstromkapazität
3. Größere und teurere Spulen aufgrund von mehr Windungen und Isolierung
4. Kein Nullleiter oder gemeinsamer Anschluss vorhanden

Stern-Stern (Yy) Konfiguration

In einer Stern-Stern-Anordnung:

• Jeder Transformator hat eine Klemme, die mit einem gemeinsamen Nullpunkt verbunden ist
• Die anderen Enden der Primärwicklungen werden an das Dreiphasennetz angeschlossen
• Die Anzahl der Windungen in Sternschaltung beträgt 57,7% der für Dreieckschaltung erforderlichen Windungen

Merkmale von Star Connection:

1. Erfordert drei Transformatoren
2. Wenn ein Transformator ausfällt, kann die gesamte Gruppe deaktiviert werden.
3. Wirtschaftlich für Stromverteilungssysteme
4. Ermöglicht eine vierte Leitung als Neutralpunkt in der Sekundärleitung

Der Vorteil von Star Connection:

• Ermöglicht die Verwendung eines Nullleiters, was in vielen Stromverteilungsszenarien von Vorteil ist

Vergleich

Die Wahl zwischen Dreieck- und Sternkonfigurationen hängt von den spezifischen Systemanforderungen, Spannungsebenen und Lastmerkmalen ab. Jede der beiden Konfigurationen hat in verschiedenen Szenarien ihre Vorteile und eignet sich daher für verschiedene Anwendungen in Stromnetzen.

Transformator-Stern und Stern-Verbindungen

Die Spannung zwischen einer beliebigen Leitung des Drehstromtransformators wird als “Netzspannung” bezeichnet, V_L, während die Spannung zwischen einer beliebigen Leitung und dem Nullpunkt eines sternförmig angeschlossenen Transformators als “Phasenspannung”, V_P.

Diese Phasenspannung zwischen dem Sternpunkt und einem der Leitungsanschlüsse beträgt 1/√3 × V_L der Netzspannung. Dann wird von oben die primärseitige Phasenspannung, V_P ist gegeben als.

Der Sekundärstrom in jeder Phase einer sternförmig geschalteten Transformatorgruppe ist derselbe wie der Netzstrom der Versorgung, also I_L = I_S.

Die Beziehung zwischen Leitungs- und Phasenspannungen und -strömen in einem Dreiphasensystem lässt sich wie folgt zusammenfassen:

In Dreiphasen-Transformatorensystemen, VL steht für die Spannung zwischen den Leitungen, während VP bezeichnet die Phase-Null-Spannung auf der Primär- oder Sekundärseite.

Zusätzliche dreiphasige Transformatoranschlüsse

1. Stern-Delta (Yd):
   • Primäre Wicklung: Sternförmig geschaltet
   • Sekundäre Wicklung: Dreieckig geschaltet
2. Delta-Stern (Dy):
   • Primärwicklung: Dreieckig geschaltet
   • Sekundäre Wicklung: Sternförmig geschaltet

Delta-Stern-Transformatoren (Dy-Transformatoren) werden häufig in Verteilungssystemen mit geringer Leistung eingesetzt. Sie bieten zwei wesentliche Vorteile:

• Die Primärwicklungen liefern eine ausgeglichene Dreileiterlast an das Versorgungsunternehmen
• Die Sekundärwicklungen liefern den erforderlichen Null- oder Erdungsanschluss des vierten Leiters.

Umdrehungsverhältnis Komplexität

Das Gesamtwindungsverhältnis wird komplizierter, wenn Primär- und Sekundärwicklungen unterschiedliche Anschlussarten haben (Stern oder Dreieck). Bei Dreieck-Dreieck- (Dd) oder Stern-Stern- (Yy) Konfigurationen ist ein Windungsverhältnis von 1:1 möglich, was bedeutet, dass die Spannungen der Eingangs- und Ausgangswicklungen gleich sind.

Stern-Dreieck (Yd) Konfigurationsanalyse

In einer Stern-Dreieck-Verbindung (Yd):

1. Jede im Stern geschaltete Primärwicklung erhält die Phasenspannung (VP) des Angebots:
   VP=31×VL
2. In jeder entsprechenden Sekundärwicklung wird die gleiche Spannung induziert.
3. Da die Sekundärwicklungen im Dreieck geschaltet sind, ist 31×VL wird zur sekundären Netzspannung.
4. Mit einem Windungsverhältnis von 1:1 bietet diese Konfiguration ein Abwärtsspannungsverhältnis von 3:13:1.

Diese einzigartige Eigenschaft von Stern-Dreieck-Transformatoren ermöglicht eine Spannungsumwandlung ohne Änderung der Windungszahl, was sie für bestimmte Anwendungen in der Energieverteilung wertvoll macht.

Bei einem im Stern-Dreieck ( Yd ) geschalteten Transformator beträgt das Windungsverhältnis:

Bei einem Transformator in Stern-Dreieck-Schaltung ( Dy ) mit einem Windungsverhältnis von 1:1 ergibt sich ein Übersetzungsverhältnis von 1:√3 für die Netzspannung. Für einen im Stern-Dreieck geschalteten Transformator beträgt das Windungsverhältnis dann:

In der folgenden Tabelle sind die Sekundärspannungen und -ströme für die vier Grundkonfigurationen von Drehstromtransformatoren in Abhängigkeit von der Primärspannung (VLVL) und dem primären Netzstrom (IL):

Wo:

• nn ist das Windungsverhältnis des Transformators (Anzahl der Sekundärwindungen geteilt durch die Anzahl der Primärwindungen)
• VLVL ist die primäre Netzspannung
• ILIL ist der primäre Netzstrom

Diese Tabelle fasst zusammen, wie sich die verschiedenen Konfigurationen auf die Spannungs- und Stromverhältnisse zwischen der Primär- und Sekundärseite von Drehstromtransformatoren auswirken.

Dabei ist n gleich dem “Windungsverhältnis” des Transformators (T.R.), d.h. der Anzahl der Sekundärwicklungen N_S, geteilt durch die Anzahl der Primärwicklungen N_P. ( N_S/N_P ) und V_L ist die Leitungsspannung mit V_P die Spannung zwischen Phase und Nullleiter.

Drehstromtransformator Beispiel

Für einen Transformator in Stern-Dreieck-Schaltung (Dy) mit den gegebenen Spezifikationen können wir die sekundärseitigen Spannungen und Ströme wie folgt berechnen:

Verhältnis der Drehungen

Das Windungsverhältnis (n) wird wie folgt berechnet:

n = Sekundärwindungen / Primärwindungen
n = 100 / 500 = 0.2

Sekundäre Netzspannung

Bei einem Stern-Dreieck-Transformator ist die sekundäre Netzspannung gegeben durch:

Sekundäre Netzspannung = √3 × n × primäre Netzspannung
Sekundäre Netzspannung = √3 × 0,2 × 100 V
Sekundäre Netzspannung ≈ 34,64 V

Sekundärer Leitungsstrom

Der sekundäre Netzstrom kann anhand der Transformatorleistung berechnet werden:

Sekundärer Netzstrom = Transformatorleistung / sekundäre Netzspannung
Sekundärer Leitungsstrom = 50 VA / 34,64 V
Sekundärer Netzstrom ≈ 1,44 A

Sekundäre Phasenspannung

Bei einer sternförmig angeschlossenen Sekundärseite ist die Phasenspannung gleich:

Sekundäre Phasenspannung = sekundäre Netzspannung / √3
Spannung der sekundären Phase ≈ 34,64 V / √3 ≈ 20 V

Sekundärer Phasenstrom

Bei einer sterngeschalteten Sekundärseite ist der Phasenstrom gleich dem Netzstrom:

Sekundärer Phasenstrom ≈ 1,44 A

Für diesen im Stern-Dreieck (Dy) angeschlossenen 50-VA-Transformator gilt daher:

• Sekundäre Netzspannung: 34,64 V
• Sekundärer Leitungsstrom: 1,44 A
• Sekundäre Phasenspannung: 20 V
• Strom der sekundären Phase: 1,44 A

Die Sekundärseite des Transformators liefert dann eine Netzspannung, V_LINE von etwa 35 V, was eine sekundäre Phasenspannung, V_PHASE von 20 V bei 0,834 Ampere.

Konstruktion von Drehstromtransformatoren

Dreiphasentransformatoren fassen in der Tat drei Einphasentransformatoren zu einer Einheit zusammen und bieten dadurch erhebliche Vorteile in Bezug auf Kosten, Größe und Gewicht. Dieser Konstruktionsansatz führt zu einer kompakteren und effizienteren Transformatorentypen. Lassen Sie uns die wichtigsten Aspekte der Konstruktion von Drehstromtransformatoren untersuchen:

Kernkonstruktion

1. Kern-Transformator
   • Drei Magnetkreise sind auf einem einzigen laminierten Eisenkern verschränkt.
   • Diese Konstruktion gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung des dielektrischen Flusses zwischen Hoch- und Niederspannungswicklungen.
   • Sorgt für eine bessere magnetische Kopplung und einen geringeren Streufluss.
2. Mantel-Transformator
   • Eine Ausnahme vom verflochtenen Muster.
   • Drei Kerne werden nebeneinander platziert, bleiben aber nicht verschachtelt.
   • Aufgrund seiner mechanischen Festigkeit wird es häufig in Hochleistungsanwendungen eingesetzt.

Vorteile des kombinierten Designs

• Kostenreduzierung: Geringerer Materialbedarf im Vergleich zu drei separaten Transformatoren.
• Verkleinerung: Die kompakte Bauweise nimmt in Umspannwerken oder industriellen Umgebungen weniger Platz in Anspruch.
• Gewichtsreduzierung: Geringeres Gesamtgewicht, das den Transport und die Installation erleichtert.
• Verbesserte Effizienz: Eine bessere Ausnutzung des Kernmaterials führt zu geringeren Kernverlusten.
• Ausgewogener Betrieb: Gewährleistet einen symmetrischeren Betrieb in Drehstromnetzen.

Flussmittelverteilung

• Bei Kerntransformatoren begünstigt der verschachtelte Aufbau eine gleichmäßige Flussverteilung.
• Durch diese gleichmäßige Verteilung werden magnetische Ungleichgewichte minimiert und Oberschwingungen reduziert.

Anordnung der Wicklung

• Die Wicklungen sind in der Regel konzentrisch um die Kernschenkel angeordnet.
• Die Hoch- und Niederspannungswicklungen sind so angeordnet, dass Isolierung und Kühlung optimiert sind.

Die Integration von drei Einphasentransformatoren in eine dreiphasige Einheit stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Transformatorenkonstruktion dar und bietet eine effizientere und wirtschaftlichere Lösung für dreiphasige Stromsysteme.

Dreiphasentransformator mit Kern

Die dreigliedrige Kernbauweise ist die am weitesten verbreitete Methode zum Bau von Drehstromtransformatoren. Diese Bauweise bietet mehrere Vorteile:

• Magnetische Verkettung: Die Phasen sind magnetisch miteinander verbunden, was eine effiziente Flussverteilung ermöglicht.
• Flux-Pfad: Der magnetische Fluss jedes Schenkels nutzt die beiden anderen Schenkel als Rückweg, wodurch ein geschlossener magnetischer Kreis entsteht.
• Phasenverschiebung: Die magnetischen Flüsse im Kern, die durch die Netzspannungen erzeugt werden, sind zeitlich um 120° versetzt.
• Sinusförmiger Ausgang: Diese Phasenverschiebung führt zu einem nahezu sinusförmigen Fluss im Kern, der eine sinusförmige Sekundärspannung induziert.

Schalenförmiger Fünf-Schenkel-Transformator

Der fünfgliedrige Manteltransformator ist zwar weniger verbreitet, hat aber spezifische Anwendungen:

• Bauwesen: Im Allgemeinen schwerer und teurer in der Herstellung als der Kerntyp.
• Anmeldung: Wird häufig für sehr große Leistungstransformatoren verwendet.
• Vorteil: Kann mit reduzierter Höhe gebaut werden, was bei bestimmten Installationen von Vorteil ist.
• Ähnlichkeiten: Kernmaterialien, elektrische Wicklungen, Stahlgehäuse und Kühlsysteme sind ähnlich wie bei großen Einphasentransformatoren.

Vergleich

Die Wahl zwischen Kern- und Mantelbauweise hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab, einschließlich der Nennleistung, der Installationsbeschränkungen und der wirtschaftlichen Faktoren.