Scott เชื่อมต่อทรานสฟอร์เมอร์

การเชื่อมต่อของสก็อตต์ หม้อแปลง คําอธิบายละเอียด

1. โครงสร้างและหลักการทำงานเบื้องต้น

องค์ประกอบ: ประกอบด้วยทรานสฟอร์มเมอร์เฟสเดียวสองตัวที่เชื่อมต่อกันในรูปแบบพิเศษเพื่อแปลงพลังงานสามเฟส (ความแตกต่างของเฟส 120°) เป็นพลังงานสองเฟส (ความแตกต่างของเฟส 90°)

ข้างแรงดันสูง (ข้างสามเฟส):

ตัวแปรรูปหลัก (M): ปลายของขดลวดแรงดันสูง (เช่น ขั้ว X) เชื่อมต่อกับจุดกึ่งกลางของขดลวดแรงดันสูงของตัวแปรรูปอีกตัวหนึ่ง (เช่น เฟส B)

ตัวแปรรูปย่อย (T): ขดลวดแรงดันสูงเชื่อมต่อระหว่างเฟส A และ C ของแหล่งจ่ายไฟสามเฟส โดยสร้างการเชื่อมต่อในรูป "T" (ซึ่งเป็นที่มาของชื่อตัวแปรรูปแบบ T เชื่อมต่อ)

ด้านแรงดันต่ำ (ด้านสองเฟส): มีขดลวดเดี่ยวสองตัวที่ทำงานแยกกัน ให้แรงดันไฟฟ้าสองเฟสที่มีความแตกต่างของเฟส 90° เพื่อจ่ายโหลดสองเฟสโดยตรง

2. ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้า

ด้านแรงดันสูง:

แรงดันของหม้อแปลงหลัก: VM​=VAB​=3​Vphase​ (แรงดันเส้น). แรงดันของหม้อแปลงลวง: VT​=VAC​=2Vphase​ (เนื่องจากการออกแบบแทปพิเศษ).

ด้านแรงดันต่ำ:

แรงดันเอาต์พุตเหมือนกับหม้อแปลงเฟสเดียวมาตรฐาน แต่มีการเลื่อนเฟส 90° (ระบบสองเฟส).

ลักษณะของกระแสไฟฟ้า:

กระแสไฟฟ้าด้านแรงดันสูงไม่สมมาตรเนื่องจากการเชื่อมต่อแบบ T ซึ่งจำเป็นต้องออกแบบให้สมดุลเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สมดุลของระบบสามเฟส

3. ความจุและแอปพลิเคชัน

ความจุโครงสร้าง: เทียบเท่ากับสองตัวแปลงกระแสไฟฟ้าเฟสเดียวมาตรฐาน แต่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการแปลงจากสามเฟสเป็นสองเฟส

ข้อกำหนดของโหลด: เหมาะสำหรับโหลดสองเฟสที่สมดุล (เช่น มอเตอร์สองเฟส เตาหลอม) โหลดที่ไม่สมดุลอาจทำให้เกิดความไม่สมมาตรของกระแสในฝั่งสามเฟส

4. การใช้งาน

การใช้งานในอุตสาหกรรม: เคยถูกใช้อย่างแพร่หลายสำหรับระบบขับเคลื่อนมอเตอร์สองเฟส เตาอาร์ค และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการพลังงานที่มีการเลื่อนเฟส 90°

ระบบรถไฟ: รถไฟฟ้าบางสายใช้พลังงานสองเฟส โดยตัวแปลง Scott ใช้ในการปรับเปลี่ยนเครือข่ายสามเฟส

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดี:

โครงสร้างง่าย ต้องการเพียงหม้อแปลงเฟสเดียวสองตัวเท่านั้น

การแปลงจากสามเฟสเป็นสองเฟสอย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อเสีย:

ความไม่สมดุลของโหลดส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของระบบไฟฟ้าสามเฟส

ด้านแรงดันสูงต้องมีการออกแบบพิเศษ ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนในการบำรุงรักษา

6. การเปรียบเทียบกับหม้อแปลงชนิดอื่น

เมื่อเปรียบเทียบกับตัวแปลงไฟฟ้าเฟสเดียวทั่วไป: การเชื่อมต่อแบบ Scott ช่วยประหยัดวัสดุแต่ต้องการการโหลดที่สมดุล

เมื่อเปรียบเทียบกับตัวแปลงไฟฟ้าสามเฟส: ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเอาต์พุตสองเฟส ไม่ใช่โซลูชันทั่วไปสำหรับทุกกรณี

สรุป

ตัวแปลงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบ Scott เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานจากสามเฟสเป็นสองเฟส คุณลักษณะสำคัญคือด้านแรงดันไฟฟ้าสูงที่เชื่อมต่อในรูปแบบ T และเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าต่ำที่มีการเลื่อนเฟส 90° เหมาะสำหรับโหลดสองเฟสที่สมดุล แต่จำเป็นต้องจัดการโหลดอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สมดุลของระบบสามเฟส