A üç fazlı oto transformatör Ortak sargılar aracılığıyla üç fazın tümünü elektriksel olarak birbirine bağlı tutarken, üç fazlı bir AC beslemenin gerilimini değiştirir. Ana işlevi, galvanik izolasyonun gerekli olmadığı durumlarda gerilimi verimli bir şekilde yükseltmek veya düşürmektir. Her sargının bir kısmı hem giriş hem de çıkış için ortak olduğundan, bu tasarım, özellikle giriş ve çıkış gerilimleri nispeten yakın olduğunda, benzer iki sargılı bir transformatöre kıyasla daha az bakır ve çekirdek malzemesi kullanabilir.
Üç fazlı ototransformatörler, endüstriyel gerilim uyumu, motor çalıştırma, gerilim düzeltme, ekipman testi ve güç dağıtımı için kullanılır. Bu kılavuzda, bu cihazların çalışma prensibi, yapısı, sembolü, kablolama şeması, avantajları, sınırlamaları ve bir alıcının ürün seçimi öncesinde sağlaması gereken bilgiler açıklanmaktadır.
Üç fazlı bir ototransformatörün temel işlevi, besleme frekansını değiştirmeden bir üç fazlı alternatif gerilim seviyesini başka bir seviyeye dönüştürmektir. Sargı çıkma noktaları ve terminal düzenine bağlı olarak, ya yükseltici ya da alçaltıcı bir cihaz olarak çalışabilir.
Yaygın işlevler arasında şunlar yer alır:
Üç fazlı bir ototransformatör, tek fazlı bir kaynaktan üç fazlı güç üretmez ve frekansı değiştirmez. Ayrıca normalde yükü besleme kaynağından izole etmez. JOHSUN’un ana sayfa Farklı uygulamalara yönelik transformatör ve gerilim dönüştürme ürün grupları hakkında genel bir bakış sunar.
Çalışma prensibi, elektromanyetik indüksiyon ile ortak sargı üzerinden sağlanan doğrudan iletken bağlantının birleşiminden oluşur. Her fazda bir veya daha fazla çıkış noktası bulunan bir sargı vardır. Giriş, sargının bir kısmına bağlanırken, yük ise sargının başka bir kısmına bağlanır.
İdeal bir sargı için gerilim oranı, devir oranına uyar. Çıkışta girişe göre daha az etkin devir kullanılıyorsa gerilim azalır. Daha fazla devir kullanılıyorsa gerilim artar. Pratik uygulamalarda sargı kayıpları, sıcaklık artışı, regülasyon, yük güç faktörü ve izin verilen akım da dikkate alınmalıdır.
Önemli: Bir ototransformatörün girişi ve çıkışı elektriksel olarak birbirine bağlıdır. Daha düşük bir çıkış gerilimi, dokunmaya karşı güvenli veya besleme kaynağından yalıtılmış olarak değerlendirilmemelidir.
Bu 3 fazlı ototransformatörün yapımı Bu ekipman genellikle iki yaklaşımdan birini izler: üç adet tek fazlı ototransformatörden oluşan bir grup ya da tek bir entegre üç fazlı ünite. Her iki yaklaşım da her faz için bir ototransformatör sargısı işlevi sağlar.
Üç adet tek fazlı ünite, üç fazlı bir grup olarak bağlanabilir. Bu düzenleme, nakliye, bakım ve yedek ünite değişimini kolaylaştırabilir. Ayrıca, yüksek kapasiteli projeler için kurulum esnekliği sağlayabilir; ancak genellikle daha fazla bağlantı ve zemin alanı gerektirir.
Entegre tasarımda, üç fazlı sargılar tek bir muhafaza içinde ortak bir lamine manyetik çekirdeğin üzerine yerleştirilir. Bu tasarım, daha az sayıda harici bağlantı sayesinde daha kompakt ve ekonomik olabilir. Çekirdek, sargı iletkenleri, yalıtım sistemi, terminaller, soğutma yolu, muhafaza, kademe çıkışı, koruyucu cihazlar ve sıcaklık sınıfı, istenen kVA değeri ve çalışma koşullarına göre seçilir.
| İnşaat Elemanı | Fonksiyon | Alıcı Kontrolü |
|---|---|---|
| Lamine manyetik çekirdek | Üç fazlı manyetik akı için kontrollü bir yol sağlar | Çekirdek tipi, gürültü, kayıplar ve sıcaklık artışı |
| Ortak sargılar | Gerilim dönüştürme için ortak ve seri bölümler olarak işlev görür | İletken malzemesi, yalıtım sınıfı ve akım değeri |
| Gerilim çıkışları | Giriş/çıkış oranını ayarlayın veya ayarlama imkânı sağlayın | Tap aralığı, adım boyutu ve tapların devre dışı olup olmadığı |
| Terminaller | Besleme, yük, varsa nötr ve koruyucu topraklamayı bağlayın | İşaretler, faz sırası, bağlantı pabucu boyutu ve erişim koruması |
| Soğutma ve muhafaza | Sıcaklığı kontrol eder ve iç parçaları korur | İç ve dış mekan kullanımı, IP sınıfı, hava akışı ve ortam sınırları |
A 3 fazlı ototransformatör sembolü üç ototransformatör sargı yolunu veya basitleştirilmiş üç fazlı bir gösterimi gösterir. İzolasyon transformatörünün sembolünden farklı olarak, giriş ve çıkış bağlantıları iki ayrı bobin üzerinde değil, aynı sargı üzerinde gösterilir.
Çizimlerde şu ayrıntılara dikkat edin:
Tek hatlı şemada üç fazın tümü tek bir hatla gösterilebilirken, şematik veya bağlantı şemasında her bir iletken ve terminal gösterilir. Fiziksel terminal düzenini asla yalnızca genel bir sembolden çıkarsamayın; üreticinin tip plakası ve modele özgü bağlantı şemasını kullanın.
A 3 fazlı otomatik transformatör bağlantı şeması Gelen üç hattı, bunlara karşılık gelen çıkış çıkış noktalarını, varsa nötr noktasını, koruyucu topraklamayı, bağlantı kollarını ve koruma cihazlarını belirtir. Terminallerin tam isimleri üreticiye ve modele göre değişiklik gösterir; bu nedenle, ekipmanla birlikte verilen şema esas alınmalıdır.
Basitleştirilmiş bir kavramsal Y bağlantılı düzen, şu şekilde açıklanabilir:
Üç fazlı besleme Ototransformatör Üç fazlı yük
L1 ------------------------------- A fazı sargısı/çıkış noktası ---------------- T1
L2 ------------------------------- B fazı sargısı/çıkış noktası ---------------- T2
L3 ------------------------------- C fazı sargısı/çıkış noktası ---------------- T3
ortak yıldız noktası ---------------- N, varsa
Koruyucu topraklama -------------------- metal muhafaza ----------------- PEBu, açıklayıcı bir şemadır; kurulum şeması değildir. Bir üniteye elektrik vermeden önce, yetkili bir elektrikçi, tip plakasında belirtilen gerilimi, faz sırasını, kademe bağlantılarını, nötr düzenlemesini, topraklama yöntemini, aşırı akım korumasını, iletken çapını, tork değerlerini ve yalıtım direncini kontrol etmelidir.
En sık görülen üç kablolama hatası şunlardır: onay alınmadan amaçlanan giriş ve çıkış terminallerinin yerlerinin tersine çevrilmesi, her yıldız noktasının nötr olarak kullanılabileceğinin varsayılması ve koruyucu topraklamanın devre nötrüyle karıştırılması. Yanlış bağlantı noktaları, ekipmanı yanlış gerilime maruz bırakabilir veya aşırı sargı akımına neden olabilir.
A Yükseltici ve Düşürücü transformatör uygulanan gerilim ile çıkış gerilimi arasındaki ilişki ile tanımlanır. Bir ototransformatörde, aynı sargı bazen her iki yönde de çalışabilir; ancak üretici firmanın yazılı onayı olmadan tersinirlik asla varsayılmamalıdır.
| Çalışma Modu | Gerilim İlişkisi | Tipik Üç Fazlı Kullanım |
|---|---|---|
| Düşürme | Çıkış gerilimi, giriş geriliminden daha düşüktür | Daha yüksek gerilimli bir tesis barasından daha düşük gerilimli endüstriyel ekipmanlara güç sağlama |
| Step-up | Çıkış gerilimi, giriş geriliminden daha yüksektir | Daha düşük voltajlı bir güç kaynağını, uyumlu olan daha yüksek voltajlı makinelere bağlama |
| Buck/boost düzeltmesi | Çıktı, girdiden nispeten küçük bir yüzde farkıyla ayrılır | Saha ile ekipman arasındaki küçük voltaj uyumsuzluğunun giderilmesi |
Düşük oranlı dönüşümlerde, ototransformatör yaklaşımı özellikle malzeme açısından verimli olabilir. Yüksek oranlarda, özel topraklama gereksinimleri olduğunda, hassas yüklerde veya elektriksel izolasyon gerektiren herhangi bir uygulamada, çift sargılı izolasyon transformatörü mühendislik açısından daha uygun bir seçim olabilir.
| Özellik | Üç Fazlı Ototransformatör | Üç Fazlı İzolasyon Transformatörü |
|---|---|---|
| Kıvrımlı ilişki | Giriş ve çıkış ortak sargı bölümleri | Birincil ve ikincil sargılar birbirinden ayrıdır |
| Galvanik izolasyon | Hayır | Evet, doğru şekilde tasarlanıp kurulduğunda |
| Tipik boyut ve malzeme kullanımı | Gerilim oranı yakın olduğunda genellikle daha düşüktür | Aynı kVA değeri için genellikle daha yüksektir |
| Topraklama esnekliği | İletken giriş-çıkış ilişkisi ile sınırlıdır | İzin verilen durumlarda, ayrı olarak geliştirilmiş ikincil bir sistem kurulabilir |
| En uygun seçenek | İzolasyon olmadan verimli gerilim uyumu | İzolasyon, topraklama kontrolü ve elektriksel ayırma |
Yük türü önemlidir. Motorlarda ani akım oluşurken, VFD’ler, redresörler, UPS sistemleri ve diğer doğrusal olmayan yükler harmonik dalgalanmalara ve aşırı ısınmaya neden olabilir. Boyutlandırma sırasında, yalnızca ekipmanın nominal kW değerine güvenmek yerine bu özelliklerin de dikkate alınması gerekir.
Üç fazlı transformatör kapasitesi genellikle kVA cinsinden belirtilir. İlk aşamada yapılan yaygın bir hesaplama şöyledir:
kVA = 1,732 × hat gerilimi × hat akımı ÷ 1000
Bu hesaplama yalnızca bir başlangıç noktasıdır. Nihai derecelendirme, sürekli akım, başlangıç akımı, yük güç faktörü, harmonikler, ortam sıcaklığı, rakım, havalandırma, çalışma döngüsü ve geçerli güvenlik marjını dikkate almalıdır.
JOHSUN’un standart kamu Yükseltici ve Düşürücü Transformatör kategorisi esas olarak tek fazlı katalog ürünlerini göstermektedir. Örnekler arasında şunlar sayılabilir: STU 100 VA–3 kVA serisi, STU 100 VA–5 kVA serisi, TC/THG 100 VA–10 kVA serisi, ve DT 10 kVA gerilim dönüştürücü. Bu bağlantılar, standart ürün sunumlarını ve seçeneklerini karşılaştırmak açısından yararlıdır; ancak üç fazlı model teknik özellikleri olarak yorumlanmamalıdır.
Özel olarak tasarlanmış üç fazlı bir ünite için JOHSUN’un ODM/OEM hizmeti Elektriksel ve mekanik teknik özelliklerin tamamını görüşmek üzere. Şirket ve üretim kapsamı hakkında genel bilgiler şu adreste bulunabilir: JOHSUN Hakkımızda sayfası.
Üç fazlı bir ototransformatör, hem kaynak hem de yük üç fazlı olduğunda, gerekli gerilim oranı uygun olduğunda ve galvanik izolasyona ihtiyaç duyulmadığında verimli bir gerilim dönüştürme çözümüdür. Ortak sargılı yapısı, boyutları ve malzeme kullanımını azaltabilir; ancak bu yapı aynı zamanda en önemli sınırlamayı da ortaya çıkarır: yük, besleme kaynağına elektriksel olarak bağlı kalır.
Ünite seçimini yalnızca gerilime göre değil, sistemin tüm gereksinimlerini göz önünde bulundurarak yapın. Doğru kVA değeri, yük davranışı, nötr ve topraklama gereksinimleri, kademe ayarları, muhafaza, soğutma, koruma ve kurulum belgeleri, güvenli ve güvenilir bir sonuç elde etmek için hayati önem taşır.
Hayır. Giriş ve çıkışı, iletken sargı bölümlerini paylaşmaktadır. Sistem galvanik izolasyon gerektiriyorsa, uygun bir çift sargılı transformatör seçin.
Bazı tasarımlar her iki yönde de çalışabilir; ancak ilgili model için izin verilen terminaller, çıkışlar, akım, topraklama düzeni ve gerilim regülasyonu mutlaka teyit edilmelidir.
Hayır. Bir transformatör gerilimi değiştirir, ancak eksik fazları oluşturmaz. Bu işlev için uygun şekilde tasarlanmış bir faz dönüştürücü veya sürücü gereklidir.
Gücün bir kısmı ortak sargı üzerinden iletken yoluyla aktarılır; bu da dönüştürülen kısım için gereken sargı malzemesini azaltır. Bu avantaj, giriş ve çıkış gerilimleri birbirine yakın olduğunda en üst düzeye çıkar.
Bu şemada, üç ortak sargı yolu veya basitleştirilmiş üç fazlı ototransformatör gösterimi ile birlikte, çekme noktaları ve bağlantı bilgileri yer almaktadır. Genel bir sembol, modele özgü kablo şemasının yerini almaz.
Aşağıdaki alanlar aracılığıyla giriş/çıkış gerilimi, faz, frekans, kVA veya akım, yük türü, nötr gereksinimi, kademe aralığı, çalışma döngüsü, muhafaza, ortam koşulları, standartlar ve sipariş miktarını belirtiniz: JOHSUN iletişim sayfası.
