Forstå prikkkonvensjonen i transformatorer

Fra store kraftstasjoner til kompakte SMPS-kretser, finner du transformatorer nesten overalt. Selv om det er mange typer transformatorer og deres nøyaktige arbeid er forskjellig basert på applikasjonen, forblir transformatorens grunnleggende arbeid den samme. Når vi undersøker et skjema med en transformator i, har vi kanskje lagt merke til "prikk" som symboler plassert i den ene enden av transformatorviklingene. Disse symbolene er plassert i henhold til prikkkonvensjonsregelen. Men hva er det? Og hvilket formål tjener det?

Hva er Dot Convention?

Dot-konvensjonen er en type polaritetsmerke for transformatorviklinger som viser hvilken ende av viklingen som er, i forhold til de andre viklingene. Den brukes til å indikere faseforhold i transformatorskjematiske diagrammer, og det innebærer plassering av prikker på toppen av de primære og sekundære terminalene som vist nedenfor.

Når prikkene plasseres ved siden av de øverste endene av primær- og sekundærviklingene som vist nedenfor, indikerer det at polariteten til den øyeblikkelige spenningen over primærviklingen vil være den samme som den over sekundærviklingen. Det vil si at faseforskyvningen mellom primær og sekundær vikling vil være null (i fase), og retningen til sekundærstrømmen (Is) og primærstrømmen (Ip) vil være den samme.

Imidlertid, hvis prikkene plasseres i omvendte posisjoner (f.eks. Opp på primær, ned på sekundær eller omvendt), som bildet nedenfor, indikerer det at primær og sekundær strøm og spenning er 180 ° utenfor fase og primær og sekundær strømmer (IP og IS) vil være i motsatt retning av hverandre.

Med kunnskapen om denne konvensjonen og transformatorens polaritet, har ingeniørene nå skjebnen i hendene, og de kan bestemme seg for å reversere faseforholdene på hvilken måte de vil ved å endre hvilken ende av kretsen deres som er koblet til transformatorens terminaler. For eksempel, for eksempelet utenfor fase transformatoren ovenfor, ved å bytte hvordan terminalene er koblet til som bildet nedenfor, blir sekundærsiden gjort i fase med den primære.

Hvorfor er prikkkonvensjonen viktig?

I studien av transformatorer antas det generelt (i det minste for resistive belastninger) at spenningen og strømmen er i fase for sekundær- og primærviklingene. Denne antagelsen er vanligvis basert på troen på at sekundærviklingen og primærviklingen til transformatoren gjøres i samme retning. Faseforholdet mellom primær- og sekundærstrøm og spenning avhenger av hvordan hver vikling vikles rundt kjernen, derav om viklingen vikles rundt kjernen i samme retning som vist nedenfor; da bør spenningen og strømmen på begge sider være i fase.

Denne antakelsen er imidlertid ikke alltid riktig, siden viklingenes retning kan være motsatt (som vist på bildet ovenfor), noe som vil bety at hvis tilkoblingen er til de samme terminalene, vil spenningen i sekundærviklingen (VS) være ut-av-fase og strømens retning (Is) er i motsatt retning av primærstrømmen.

Dette fasetapet, og omvendt polaritet, uansett hvor trivielt det høres ut, skaper alvorlige problemer i kraftsystembeskyttelse, måling og kontrollsystemer. For eksempel kan reversering av polariteten i en instrumenttransformatorvikling beseire beskyttelsesreléer, føre til unøyaktige effekt- og energimålinger eller resultere i visning av negativ effektfaktor under målingene. Det kan også føre til en effektiv kortslutning i parallelle transformatorviklinger, og i signalkretser, kan føre til feil drift av forsterkere og høyttalersystemer, eller kansellering av signaler som er ment å legge til.

Siden transformatorer ikke er gjennomsiktige, er det umulig å vite hvilken vei å koble en krets til den for å få en in-fase (eller ut-av-fase) spenning og strøm, og dermed redusere risikoen forbundet med omvendt polaritetstilkobling og fase tap, og gi en måte å identifisere polariteten til viklingene, produsenter av transformatorer kom med en polaritetsindikasjonsstandard kalt; “ Punktkonvensjonen ”.

Alfanumeriske etiketter i transformatorer

Bortsett fra prikkkonvensjonen, er en annen polaritetsindikasjonsteknikk som brukes i transformatorer, de alfanumeriske etikettene, som vanligvis består av "H" og "X" sammen med abonnementsnumre som representerer svingete polaritet. "1" -trådene (H1 og X1) representerer hvor polaritetsmarkeringspunktene normalt vil være plassert. En typisk transformator med den alfanumeriske etiketten er vist nedenfor.