Scott-T-verbinding van transformator

Wat is Scott Connection of Scott-T Transformer?

Scot Connection

Scott-verbinding is een type transformatorverbinding die vroeger een tweefasige voeding kreeg van een driefasige bron of omgekeerd. De Scott-verbinding is ook bekend als Scott-T Transformer . Deze methode van transformatorverbinding is uitgevonden door Charles F. Scott . Dus, naar zijn naam, staat deze methode algemeen bekend als de Scott-verbinding.

Gerelateerde post:Open Delta Connections of Transformers

Aansluitschema van Scott's-T-verbinding

In Scott-verbinding zijn twee enkelfasige transformatoren elektrisch verbonden maar magnetisch gescheiden. Eén transformator staat bekend als de hoofdtransformator en de tweede transformator staat bekend als een hulptransformator. De hulptransformator wordt ook wel een teasertransformator genoemd. Het aansluitschema van de aansluiting van Scott is zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.

De primaire wikkeling van de hoofdtransformator is in het midden getapt op punt D. En de twee lijnen (Y en B) van een driefasige voeding zijn verbonden met de primaire wikkeling van de hoofdtransformator. En de secundaire wikkeling van de hoofdtransformator is verbonden over de punten a1 en a2.

De primaire wikkeling van een hulptransformator is aangesloten tussen het centraal afgetakte punt D en de resterende lijnterminal (fase R). En de secundaire wikkeling van een hulptransformator is aangesloten tussen de punten b₁ en b₂ .

De primaire wikkeling van de hoofdtransformator is op gelijke delen in het midden getapt. Daarom is het aantal windingen in deel YD en BD hetzelfde.

Phasordiagram van Scott Transformer

De lijnspanningen van een driefasige voeding (V_RY , V_YB , en V_BR ) even groot zijn en 120 graden uit elkaar liggen. Het fasediagram van de voedingsspanning wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Het fasordiagram van een driefasige voeding kan worden getekend als een equivalente driehoek. De grootte van alle lijnspanningen is hetzelfde. Daarom,

V_RY =V_YB =V_BR =V_L

Voor de berekening beschouwen we phasor YB als een referentie-phasor.

V_YB =V_L + 0°

V_RY =V_L + 120°

V_BR =V_L – 120°

Het middelste tappunt D verdeelt de primaire wikkeling in gelijke delen. Bedenk dat het aantal windingen in de primaire wikkeling N_P . is . Daarom,

De spanning in gedeelte YD en BD is dus hetzelfde en in fase met spanning V_YB .

Nu moeten we de spanning vinden van de primaire wikkeling van een teasertransformator (V_RD ). Uit het fasordiagram kunnen we schrijven;

V_RD =V_RY + V_YD

V_RD =0,866 V_L ∠90°

De spanning die wordt gegeven aan de primaire wikkeling van een teasertransformator is 0,866 keer die van de hoofdtransformator. De spanning over een secundaire wikkeling van de teasertransformator is V_2T en de spanning over een secundaire wikkeling van de hoofdtransformator is V_2M . Nu, V_RD wordt toegepast op de primaire wikkeling van een teasertransformator. Vandaar dat de V_2T leidt V_2M met 90˚. En de grootte van beide spanningen is hetzelfde. Het fasordiagram van de aansluiting van Scott wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

De spanning per winding moet hetzelfde zijn bij het wikkelen om dezelfde flux te creëren. Om spanning per winding in een primaire wikkeling van de hoofd- en teasertransformator te maken, moet daarom het aantal windingen in een primaire wikkeling van de teasertransformator zijn;

Daarom is de windingverhouding in de teasertransformator;

Daarom hebben de secundaire wikkelingen van elke transformator dezelfde spanningsgrootte met een faseverschil van 90˚. Het creëert dus een gebalanceerd tweefasensysteem.

Positie van neutraal punt N

Als het neutrale punt beschikbaar is in een driefasige voeding, wordt er op de primaire teasertransformator getapt. Er is bijvoorbeeld taping beschikbaar op punt N. De spanning over de klemmen RN is dus;

In de bovenstaande vergelijkingen hebben we de waarde van de spanning tussen RD afgeleid;

De spanning over punt ND is;

We hebben dus spanning over de punten RN, RD en ND. Voor dezelfde spanningsverhouding in deze wikkelingen wordt het aantal windingen gekozen als;

Uit de bovenstaande vergelijking kunnen we de verhouding afleiden van het neutrale punt N dat de primaire wikkeling van de teasertransformator verdeelt als; RN:ND =2:1.

Relatie van ingangs- en uitgangsstromen

De lijnstroom van de driefasige ingangsvoeding is I_R , ik_J , en ik_B . Hier gebruiken we twee transformatoren en beide transformatoren hebben primaire en secundaire wikkeling. De stroom die door de primaire en secundaire wikkeling van de hoofd- en teasertransformator gaat, is dus zoals hieronder vermeld.

• I_1M =Primaire stroom van de hoofdtransformator
• I_2M =Secundaire stroom van de hoofdtransformator
• I_1T =Primaire stroom van teasertransformator
• I_2T =Secundaire stroom van teasertransformator

Uit het aansluitschema blijkt de stroom die door de primaire wikkeling van de teasertransformator gaat, lijnstroom IR. Daarom,

Ik _{1 T} =I_R

De secundaire wikkeling van beide transformatoren is identiek. Daarom is de grootte van de stroom die door beide secundaire wikkelingen gaat hetzelfde.

| ik _{2 M} |=| ik_{2 T} |

De balans MMF-vergelijking van teasertransformator is (verwaarlozing van het effect van magnetiserende stroom);

Ik _{1 T} N_RD =ik _{2 T} N_S

Ik _R = 1.15K I _{2 T} =ik _{1 T}

Nu is de balans MMF-vergelijking voor de hoofdtransformator;

Ik _{1 M} N_YD – Ik _{1 M} N_BD =ik _{2 M} N_S

Ik _J – Ik _B = 2 K I _{2 M}

Voor een gebalanceerd driefasensysteem;

Ik _R + Ik _J + Ik _B = 0

Ik _B =– Ik _R – Ik _J

Ik _J – (- Ik _R – Ik _J = 2 K I _{2 M}

I_Y + I_R + Ik_J = 2 K I _{2 M}

I_R + 2I_J = 2 K I _{2 M}

Voer nu de waarde van de huidige I_Y . in in de vergelijking van I_B;

Deze stroomvergelijkingen zijn geldig voor gebalanceerde en ongebalanceerde belastingen.

Toepassingen van Scott Connection

De toepassingen van Scott-verbinding staan ​​hieronder vermeld.

• Dit type aansluiting wordt gebruikt om een ​​driefasensysteem te verbinden met een tweefasensysteem. En de kracht kan in beide richtingen stromen.
• De Scott-verbinding wordt gebruikt om enkelfasige belasting (zoals elektrische treinen) van een gebalanceerde driefasige voeding te voorzien.
• Als de stroom wordt afgenomen van een driefasige voeding, wordt deze omgezet in een eenfasige voeding die wordt gebruikt voor eenfasige elektrische ovens.