اتصال محول سكوت-تي

التعريف: يعتبر الاتصال من نوع سكوت-تي تقنية لربط محولين أحاديي الطور لتوفير التحويل من ثلاثي الطور إلى ثنائي الطور والعكس. يتم ربط المحولين كهربائيًا ولكنهما يعملان بشكل مستقل مغناطيسيًا. يتم تسمية أحد المحولين بأنه المحول الرئيسي، بينما يُطلق على الآخر اسم المحول المساعد أو المحول المثير.

يوضح الشكل أدناه اتصال محول سكوت-تي:

• يتميز المحول الرئيسي بنقطة وسطية عند النقطة D ويتم ربطه بخطوط B و C على الجانب الثلاثي الطور. يتم تسمية ملفه الأولي BC، وملفه الثانوي a₁a₂.

• يتم ربط المحول المساعد بين طرف الخط A والنقطة الوسطية D. يتم تسمية ملفه الأولي AD، وملفه الثانوي b₁b₂.

في حالة الاتصال من نوع سكوت-تي، يتم استخدام محولين متطابقين ومتبادلين، كل منهما مزود بملف أولي يحتوي على Tp لفائف ومجهز بنقط توصيل عند 0.289Tp، 0.5Tp، و0.866Tp.

مخطط الفازور لمحول الاتصال سكوت

تظهر الجهدات الخطية لنظام ثلاثي الطور المتوازن -VAB، VBC، وVCA- في الشكل أدناه، حيث يتم تصويرها على شكل مثلث متساوي الأضلاع مغلق. يوضح المخطط أيضًا ملفات المحول الرئيسي والمحول المساعد الأولية.

تنقسم ملفات المحول الرئيسي الأولية BC بواسطة النقطة D إلى جزأين متساويين. بالتالي، يكون عدد اللفائف في الجزء BD مساوياً لعدد اللفائف في الجزء DC، وكلاهما يساوي Tp/2. تكون الجهدات VBD وVDC متساوية في الحجم وفي الطور مع الجهد VBC.

الجهد بين A و D هو

يكون تصنيف الجهد الأولي للمحول المساعد √3/2 (أي 0.866) مرة من تصنيف الجهد الأولي للمحول الرئيسي. عندما يتم تطبيق الجهد VAD على ملف المحول المساعد الأولي، فإن جهده الثانوي V2t يتقدم على جهد المحول الرئيسي الثانوي V2m بمقدار 90 درجة، كما هو موضح في الشكل أدناه.

للحفاظ على نفس الجهد لكل لفافة في الملفات الأولية لكلا المحولين، يجب أن يكون عدد اللفائف في الملف الأولي للمحول المساعد √3/2 Tp.

وبالتالي، يكون تصنيف الجهد الثانوي لكلا المحولين متطابقًا. تكون الجهود الثانوية V2t وV2m متساوية في الحجم ولكنها مفصولة بمقدار 90° في الطور، مما يؤدي إلى إنتاج نظام ثنائي الطور متوازن.

موقع نقطة المحايد N

يمكن للملفات الأولية لكلا المحولين تكوين اتصال رباعي الأسلاك مع تغذية ثلاثية الطور إذا تم توفير نقطة توصيل N على الملف الأولي للمحول المساعد بحيث:

• الجهد عبر AN، والذي يُرمز له بـ VAN)، يساوي الجهد الطوري، أي VAN= Vt/√3.

يظهر الجهد نفسه في الأجزاء AN، ND و AD بواسطة المعادلات،

تشير المعادلة أعلاه إلى أن نقطة المحايد N تنقسم ملفات المحول المساعد الأولية بنسبة: AN:ND = 2 : 1

تطبيقات اتصال سكوت-تي

يجد اتصال سكوت-تي الاستخدام العملي في السيناريوهات التالية:

• تركيبات الأفران الكهربائية: يسمح بتشغيل فرنين أحاديي الطور بالتوازي مع سحب حمل متوازن من تغذية ثلاثية الطور، مما يضمن توزيع الطاقة بكفاءة واستقرار النظام.

• إدارة الأحمال الأحادية الطور: يتم تطبيقه بشكل شائع في أنظمة القطارات الكهربائية (مثل القطارات الكهربائية)، حيث يتم جدولة الأحمال الأحادية الطور لضمان تحميل متساوٍ تقريبًا على جميع الأطوار الثلاثة للتغذية، مما يقلل من عدم التوازن ويحسن أداء الشبكة.

• تحويل الطور بين الأنظمة: يسهل تدفق الطاقة ذو الاتجاهين بين الأنظمة الثلاثية الطور والثنائية الطور. رغم أنه يمكن تحويل الاتجاهين، إلا أن التطبيقات العملية تركز بشكل أساسي على التحويل من ثلاثي الطور إلى ثنائي الطور، نظرًا لاستخدام المولدات الثنائية الطور نادرًا في الأنظمة الحديثة لتوليد الطاقة.