Polaritetstest av en transformator – strømkretsdiagram og funksjon
Polaritet i tovindingstransformatorer
I tovindingstransformatorer er alltid én terminal av en vinding positiv i forhold til den andre på et gitt tidspunkt. Transformer polaritet refererer til den relative retningen av induksjonsspenninger mellom høyspenning (HV) og lavspenning (LV) vindinger. I praktiske transformatorer bringes vindingsterminalene ut som ledere, og polaritet definerer hvordan disse lederne kobles sammen og merkes.
Betydningen av transformer polaritet
Forståelsen av polaritet er kritisk for flere drifts- og ingeniøroppgaver:
Terminalmerking og identifisering av polaritet
I stedet for tradisjonelle prikkmerkinger, er det ofte klarere å bruke H1/H2 for primær (HV) vindinger og X1/X2 for sekundær (LV) vindinger for å angi polaritet:
Under polaritetstesting hjelper disse merkene med å identifisere:
Viktig hensyn
Feil polaritet kan føre til:
Ved å standardisere på klare terminalmerkinger (H1/H2 og X1/X2), kan ingeniører og teknikere sikre riktig transformatorpolaritet, noe som øker sikkerheten, påliteligheten og effektiviteten i kraftsystemer.
Transformer polaritet
Prikkkonvensjonen (eller prikknotasjon) er en standard metode brukt for å angi polariteten av vindinger i en transformator.
Transformer polaritet og prikkkonvensjon
I figur A plasseres to prikker på samme side av primær- og sekundærvindinger. Dette indikerer at strømmen som går inn i den prikkede terminalen av primærvindingen har samme retning som strømmen som går ut av den prikkede terminalen av sekundærvindingen. Dermed er spenningene ved de prikkede endene i fase – hvis spenningen ved den prikkede punktet av primæren er positiv, vil spenningen ved den prikkede punktet av sekundæren også være positiv.
I figur B er prikkene plassert på motsatt side av vindinger, noe som betyr at vindinger er viklet i motsatt retning rundt kjernen. Her er spenningene ved de prikkede punktene utenfor fase: en positiv spenning ved primærens prikkede terminal tilsvarer en negativ spenning ved sekundærens prikkede terminal.
Additiv vs. Subtraktiv polaritet
Transformer polaritet kan klassifiseres som additiv eller subtraktiv. For å bestemme hvilken type som gjelder, kobler man en terminal av primærvindingen til en terminal av sekundærvindingen og fester en spenningsmåler over de gjenværende terminalene av begge vindinger.
Additiv polaritet
Kretsdiagrammet for additiv polaritet vises i figuren nedenfor.
Subtraktiv polaritet
I subtraktiv polaritet måler spenningsmåler forskjellen mellom primærspenningen og sekundærspenningen. Angitt som VC, uttrykkes spenningsmålerlesingen ved ligningen:
Kretsdiagrammet for subtraktiv polaritet vises i figuren nedenfor.
Kretsdiagram av polaritetstest
Kretsdiagrammet for polaritetstest vises i figuren nedenfor.
Polaritetstesting av transformatorer
Primærvindingsterminalene merkes som A1, A2, og sekundærvindingsterminalene som a1, a2. Som vist i figuren, er en spenningsmåler VA koblet over primærvindingen, VB over sekundærvindingen, og VC mellom primært terminal A1 og sekundært terminal a1.
En autotransformator brukes for å gi en variabel AC-strømforsyning til primærvindingen. Alle spenningsmålerlesinger registreres under denne konfigurasjonen:
Polaritetstest ved bruk av DC-kilde (batteri)
AC-spenningsmetoden beskrevet ovenfor kan være upraktisk for å bestemme den relative polariteten av tovindingstransformatorer. En mer praktisk tilnærming bruker en DC-kilde (batteri), en bryter og en DC-permanentmagnet spenningsmåler. Kobleddiagrammet for denne metoden, inkludert riktig batteripolaritet, vises i figuren nedenfor.
En bryter kobles i serie med primærvindingen. Når bryteren lukkes, kobles batteriet til primærvindingen, som tillater strøm til å flyte gjennom den. Dette genererer flux kobling i begge vindinger, inducerer elektromotorisk kraft (EMF) i både primær- og sekundærvindinger.
Den indukserte EMF i primærvindingen har positiv polaritet ved enden koblet til batteriets positive terminal. For å bestemme sekundærvindingens polaritet:
