Ei! Como fornecedor de transformadores de potência para baixo, estou super empolgado em compartilhar com você como funciona um transformador de energia de três etapa de fase - o transformador de energia. É uma peça fascinante de equipamento que desempenha um papel crucial em nossos sistemas elétricos.
Vamos começar com o básico. Um transformador de potência de três fases de etapa de fase foi projetado para converter alta - tensão de energia elétrica de três fases em energia elétrica de três fases de tensão inferior. Por que precisamos disso? Bem, em muitas aplicações industriais e comerciais, a rede elétrica fornece eletricidade a uma tensão relativamente alta. Mas a maioria dos equipamentos elétricos que usamos em fábricas, escritórios e casas opera com uma tensão muito menor. É aí que o transformador de etapa - Down é útil.
A estrutura básica de um transformador de três etapa de fase - para baixo
Um transformador de três etapa de fase - para baixo consiste em três conjuntos de enrolamentos primários e secundários. Cada conjunto corresponde a uma fase do sistema de energia de três fases. Os enrolamentos primários são conectados à fonte de alta tensão e os enrolamentos secundários são conectados à carga que requer menor tensão.
Os enrolamentos geralmente são enrolados em torno de um núcleo feito de um material magnético, geralmente aço de silício. O núcleo serve para fornecer um caminho de baixa relutância para o fluxo magnético. Quando uma corrente alternada (AC) flui através dos enrolamentos primários, cria um campo magnético em mudança no núcleo. De acordo com a lei de indução eletromagnética de Faraday, esse campo magnético em mudança induz uma força eletromotiva (EMF) nos enrolamentos secundários.
Como a indução eletromagnética funciona em um transformador
Vamos nos aprofundar um pouco mais no princípio da indução eletromagnética. Quando uma corrente CA passa pelo enrolamento primário, o campo magnético produzido pela corrente está mudando constantemente porque a direção e a magnitude da corrente estão mudando com o tempo. Esse campo magnético em mudança então se liga ao enrolamento secundário.
O EMF induzido no enrolamento secundário pode ser calculado usando a fórmula (e = -n \ frac {d \ phi} {dt}), onde (e) é o EMF induzido, (n) é o número de mudanças no enrolamento e (\ frac \ d \ phi} {dt}) é o traseiro da taxa de troca de uma taxa de troca de {d} {dt}).
Em um transformador de etapa - Down, o número de voltas no enrolamento secundário ((N_S)) é menor que o número de voltas no enrolamento primário ((N_P)). De acordo com a fórmula da razão de turnos (\ frac {v_p} {v_s} = \ frac {n_p} {n_s}), onde (v_p) é a tensão primária e (v_s) é a tensão secundária. Então, se (n_s <n_p), então (v_s <v_p), o que significa que a tensão é desativada.
Conexões de energia e transformador de três fases
Em um sistema de energia de três fases, existem duas maneiras comuns de conectar os enrolamentos de um transformador: a conexão delta ((\ delta)) e a conexão Wye (y).
Conexão delta
Em uma conexão delta, os três enrolamentos são conectados à extremidade - à extremidade para formar um loop fechado. A tensão da linha é igual à tensão de fase em um primário ou secundário conectado ao delta. Essa conexão é frequentemente usada em aplicativos onde é necessária uma capacidade alta e atual.
Conexão Wye
Em uma conexão Wye, uma extremidade de cada enrolamento é conectada para formar um ponto neutro e as outras extremidades são conectadas aos condutores da linha. A tensão da linha é (\ sqrt {3}) vezes a tensão de fase em um sistema conectado WYE. A conexão WYE é útil quando é necessário um condutor neutro, como em alguns sistemas de distribuição para fornecer cargas de fase.
Os transformadores podem ter combinações diferentes das conexões Delta e Wye para os enrolamentos primários e secundários. Por exemplo, uma configuração comum é uma conexão delta - primária e wye - secundária. Essa configuração pode fornecer um ponto neutro no lado secundário para cargas de fase única, enquanto ainda lidava com a potência de três fases no lado primário.
Resfriamento e isolamento em transformadores de três etapas de fase - Down
Como os transformadores geram calor durante a operação devido à resistência dos enrolamentos e às perdas magnéticas no núcleo, o resfriamento adequado é essencial. Existem vários métodos de resfriamento usados em transformadores, como resfriamento de ar e resfriamento de óleo.
Os transformadores de ar - resfriados usam ventiladores para soprar o ar sobre os enrolamentos e o núcleo para dissipar o calor. Eles são adequados para transformadores e aplicações menores, onde a classificação de energia é relativamente baixa.
Os transformadores resfriados, por outro lado, usam um óleo isolante especial para transferir o calor dos enrolamentos e o núcleo para o exterior do tanque do transformador. O óleo também fornece isolamento elétrico entre os enrolamentos e o núcleo. Os transformadores de óleo - resfriados são comumente usados em aplicações de alta e energia.
O isolamento é outro aspecto crítico do design do transformador. Os enrolamentos são isolados um do outro e do núcleo para evitar circuitos curtos. Materiais isolantes de alta qualidade são usados para garantir a confiabilidade de longo prazo do transformador.
Aplicações de três transformadores de etapa de fase - Down
Os transformadores de três etapa de fase - são amplamente utilizados em várias indústrias. Nas plantas industriais, elas são usadas para fornecer energia a motores, máquinas -ferramentas e outros equipamentos elétricos que operam com tensões mais baixas. Nos edifícios comerciais, eles são usados para diminuir a tensão de iluminação, sistemas de condicionamento de ar e outras cargas elétricas.
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Referências
- Fundamentos de máquinas elétricas de Stephen J. Chapman
- Análise e design do sistema de energia por J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma e Thomas J. Overbye