Полярность (взаимная индуктивность)
В электротехнике , можно использовать соглашение о точечной маркировке или соглашение о буквенно-цифровой маркировке, или и то, и другое. для обозначения одной и той же относительной мгновенной полярности двух взаимно индуктивных компонентов, например, между трансформатора обмотками Эти маркировки можно найти на корпусах трансформаторов рядом с клеммами, выводами обмоток, паспортными табличками, схемами и схемами подключения.
Соглашение заключается в том, что ток, поступающий в трансформатор на конце обмотки, отмеченной точкой, будет иметь тенденцию создавать ток, выходящий из других обмоток на их пунктирных концах. [ нужна ссылка ]
Соблюдение правильной полярности важно в системах защиты, измерения и управления энергосистемами. Перевернутая обмотка измерительного трансформатора может вывести из строя защитные реле , дать неточные измерения мощности и энергии или привести к отображению отрицательного коэффициента мощности . Перепутанное соединение параллельных обмоток трансформатора приведет к появлению циркулирующих токов или эффективному короткому замыканию . В сигнальных цепях перепутанное соединение обмоток трансформатора может привести к некорректной работе усилителей и акустических систем или подавлению сигналов, предназначенных для сложения.
Полярность
[ редактировать ]Говорят, что выводы первичной и вторичной обмоток имеют одинаковую полярность, когда мгновенный ток, поступающий в вывод первичной обмотки, приводит к мгновенному току, покидающему вывод вторичной обмотки, как если бы два вывода представляли собой непрерывную цепь. [1] [2] Например, в случае двух обмоток, намотанных вокруг одного и того же сердечника параллельно, полярность будет одинаковой на одних и тех же концах: внезапный (мгновенный) ток в первой катушке вызовет напряжение, противодействующее внезапному увеличению ( закон Ленца ). в первой, а также во второй катушке, поскольку магнитное поле, создаваемое током в первой катушке, одинаково пересекает обе катушки. Таким образом, вторая катушка будет показывать индуцированный ток, противоположный по направлению индуцирующему току в первой катушке. Оба провода ведут себя как непрерывная цепь: один ток входит в первый вывод, а другой ток выходит из второго.
Обмотки трансформатора
[ редактировать ]Обычно используются два метода для обозначения того, какие клеммы имеют одинаковую относительную полярность. Можно использовать точку или буквенно-цифровое обозначение. Буквенно-цифровые обозначения обычно имеют форму H 1 для первичных обмоток, а для вторичных - X 1 (и Y 1 , Z 1 , если имеется больше обмоток).
В отличие от однофазных трансформаторов, трехфазные трансформаторы могут иметь сдвиг фаз из-за различных конфигураций обмоток (например, первичное соединение по схеме «звезда» и вторичное соединение по схеме «треугольник»), что приводит к сдвигу фаз между обозначениями вводов H1 и X1, кратным 30 градусам. . Группа векторов на паспортной табличке трансформатора дает информацию о таком сдвиге фаз.
Соглашения о расположении терминалов
[ редактировать ]Говорят, что трансформаторы имеют «аддитивную» или «вычитающую» полярность в зависимости от физического расположения клемм и полярности обмоток, подключенных к клеммам. Условие, используемое для трансформаторов в Северной Америке, заключается в том, что клемма H1, обращенная к стороне высокого напряжения трансформатора, находится справа от наблюдателя. Трансформатор называется «аддитивным», если концептуально соединение высоковольтной клеммы с соседней низковольтной клеммой дает общее напряжение между двумя другими клеммами, которое представляет собой сумму номиналов высокого и низкого напряжения, когда высоковольтная клемма Обмотка напряжения возбуждается номинальным напряжением. Клеммы H1 и X2 физически расположены рядом. В «вычитательной» схеме клеммы H1 и X1 расположены рядом, и напряжение, измеренное между H2 и X2, будет разностью обмоток высокого и низкого напряжения. [3] Распределительные трансформаторы, монтируемые на столб, изготавливаются с аддитивной полярностью, а измерительные трансформаторы - с субтрактивной полярностью. Если маркировка неясна или вызывает подозрение, испытание можно провести путем соединения обмоток, возбуждения трансформатора и измерения напряжения. [4]
Трехфазные трансформаторы
[ редактировать ]Трехфазные трансформаторы, используемые в электроэнергетических системах, имеют паспортную табличку, на которой указано соотношение фаз между их клеммами. Это может быть векторная диаграмма или буквенно-цифровой код для обозначения типа внутреннего соединения (звезда или треугольник) для каждой обмотки.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ноултон, Арчер Э., изд. (1949). Стандартный справочник для инженеров-электриков (8-е изд.). МакГроу-Хилл . с. 552 §6-15, с. 606 §6-162.
- ^ Александр, Чарльз (2009). Основы электрических цепей . МакГроу-Хилл . стр. 559–560. ISBN 978-0-07352955-4 .
- ^ Крофт, Террелл ; Саммерс, Уилфорд (1987). Справочник американских электриков (11-е изд.). МакГроу-Хилл . стр. 5-44–5-45. ISBN 0-07-013932-6 .
- ^ «Полярность трансформатора» (PDF) . Киловатт Класс, ООО. 2002. Архивировано (PDF) из оригинала 03 июля 2022 г. Проверено 16 января 2018 г. (4 страницы)
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бреннер, Эгон; Джавид, Мансур (1959). «§18.1 «Символы и полярность взаимной индуктивности» в главе 18 — Цепи с магнитными цепями» . Анализ электрических цепей . Серия McGraw-Hill по электротехнике и электронике. МакГроу-Хилл . стр. 589–590 . Проверено 03 июля 2022 г.
- Харман, Уиллис В .; Литл, Дин В. (1962). «10-2. Трансформеры». Электрические и механические сети: введение в их анализ . Серия McGraw-Hill по электротехнике и электронике (1-е изд.). Нью-Йорк, США: McGraw-Hill Book Company, Inc. / The Maple Press Company , Йорк, Пенсильвания. стр. 353–354. LCCN 61-17340 . Заказ № 26590. р. 354:
напряжения Падение от конца, отмеченного пунктиром, до конца катушки, не обозначенного пунктиром, индуцированное током i, протекающим на конце, отмеченном пунктиром другой катушки, равно M di / dt . Если M считается положительным, четыре отметки на рис. 10-3а. точно соответствуют и могут быть свободно заменены. То же самое справедливо и для четырех отметок на рис. 10-3b.
- Гросснер, Натан (1967). Трансформаторы для электронных схем . МакГроу-Хилл . п. 26. ISBN 0-07024979-2 .
- Нахви, Махмуд; Администратор, Джозеф (2002). Очерк теории и проблем электрических цепей Шаума . Очерк теории и проблем Шаума / Серия очерков Шаума (4-е изд.). МакГроу-Хилл Профессионал . п. 338. ИСБН 0-07-139307-2 . Проверено 3 июля 2022 г.
- Бойлестад, Роберт Л. (2003). «Раздел 21.8: Последовательное соединение взаимно связанных катушек». Вводный анализ цепей (10-е изд.). Прентис Холл . п. 954 . ISBN 0-13-097417-Х . Проверено 3 июля 2022 г.
- Паркер, Мартин Р.; Ула, Садрул; Уэбб, Уильям Э. (2005). «§2.5.5 «Трансформеры» и §10.1.3 «Идеальный трансформатор » . В Уитакере, Джерри К. (ред.). Справочник по электронике (2-е изд.). Тейлор и Фрэнсис . стр. 172, 1017. ISBN. 0-8493-1889-0 . Проверено 3 июля 2022 г.
- Котари, Дваркадас Прахлададас ; Награт, Индер Джит (2010). «Глава 3 – Трансформеры». Электрические машины (4-е изд.). Тата МакГроу-Хилл . п. 73, §3.7 «Испытание трансформаторов». ISBN 978-0-07-069967-0 . Проверено 3 июля 2022 г.
- ANSI/IEEE C57.13, Требования американского национального стандарта к измерительным трансформаторам .
