Scott-T-muuntauksen yhteys

Määritelmä: Scott-T-yhteys on tekniikka kahden yksivaiheisen muuntimen liittämiseksi toisiinsa mahdollistaakseen kolmivaiheen ja kaksivaiheen välistä muunnosta. Muuntimet ovat sähköisesti yhdistettyjä, mutta ne toimivat magneettisesti itsenäisesti. Toinen muuntin on nimetty IEE-Business pään muuntimeksi, kun taas toinen on nimetty apumuuntimaksi tai teaser-muuntimaksi.

Alla oleva kaavio havainnollistaa Scott-T-muuntimien yhteyttä:

• Pään muuntin on keskikohta D, joka on yhdistetty linjoihin B ja C kolmivaiheelta. Sen ensimmäinen takojousi on merkitty BC, ja sen toissijainen takojousi on merkitty a₁a₂.

• Apumuuntin on yhdistetty linjan A ja keskikohtan D välille. Sen ensimmäinen takojousi on merkitty AD, ja sen toissijainen takojousi on merkitty b₁b₂.

Scott-T-yhteydessä käytetään samanlaisia ja vaihdettavia muuntimia, joilla on ensimmäinen takojousi Tp kierroksella ja tappauksia 0.289Tp, 0.5Tp ja 0.866Tp.

Scott-yhteyden muuntimen fasorikaavio

Kolmivaiheen tasapainotetun järjestelmän linjavoltit – VAB, VBC ja VCA – on esitetty alla olevassa kuviossa suljetuna tasasivuisena kolmiona. Kaaviossa on myös näkyvissä pään muuntimen ja apumuuntimen ensimmäiset takojouset.

Piste D jakaa pään muuntimen ensimmäisen takojouksen BC kahdeksi yhtäsuureksi osaksi. BD-osan kierrosten määrä on sama kuin DC-osan kierrosten määrä, molemmat ollessa Tp/2. Voltit VBD ja VDC ovat suuruudeltaan yhtä suuret ja vaiheessa samanlaiset kuin voltti VBC.

Voltti A:n ja D:n välillä on

Apumuuntimen ensimmäisen takojouksen volttilukitus on √3/2 (eli 0.866) kertaa pään muuntimen lukitus. Kun voltti VAD asetetaan apumuuntimen ensimmäiseen takojouseen, sen toissijainen voltti V2t johtaa pään muuntimen toissijaista terminaalivolttia V2m 90 astetta, kuten alla olevassa kuviossa on näkyvissä.

Yhtä suuren voltin saamiseksi kierrosta kohden molempien muuntimien ensimmäisissä takojouksissa, apumuuntimen ensimmäisen takojouksen kierrosten määrän täytyy olla √3/2 Tp.

Näin ollen molempien muuntimien toissijaisilla on samat volttilukitukset. Toissijaisvoltit V2t ja V2m ovat suuruudeltaan yhtä suuret, mutta ne ovat vaiheessa 90º erossa, mikä tuottaa tasapainotetun kaksivaiheen järjestelmän.

Neutraalipisteen N sijainti

Muuntimien ensimmäiset takojouset voivat muodostaa neljälinjan yhteyden kolmivaiheeseen, jos apumuuntimen ensimmäiseen takojouseen on tehty tapaus N siten, että:

• Jännite AN:n, eli VAN) välillä on vaiheen jännite, eli VAN= Vt/√3.

Samat jännitteet osissa AN, ND ja AD on esitetty yhtälöillä,

Yllä oleva yhtälö osoittaa, että neutraalipiste N jakaa apumuuntimen ensimmäisen takojouksen suhteessa: AN:ND = 2 : 1

Scott-T-yhteyden sovellutukset

Scott-T-yhteys löytää käyttöä seuraavissa tilanteissa:

• Sähköuunien asennukset: Se mahdollistaa kahden yksivaiheisen uunin rinnakkaisen toiminnan, jolloin tasapainotettu lataus vedetään kolmivaiheellisesta syöttöstä, varmistetaan tehokas energiajakelu ja järjestelmän vakaus.

• Yksivaiheisten latausten hallinta: Yleisesti sovellettu sähköistyneissä rautatiejärjestelmissä (esim. sähköjunissa), missä yksivaiheiset lataukset ajoitetaan siten, että kaikki kolme syötteen vaihetta ovat lähes yhtä kuormitettuja, vähentäen epätasapainoa ja optimoimalla verkkojen toimintaa.

• Vaiheiden muuntaminen järjestelmien välillä: Mahdollistaa kaksisuuntaisen energian virtauksen kolmivaiheen ja kaksivaiheen järjestelmien välillä. Vaikka se voi muuntaa molempiin suuntiin, käytännön sovellutukset keskittyvät enemmän kolmivaiheen ja kaksivaiheen muuntamiseen, sillä kaksivaiheisia generaattoreita käytetään harvoin nykyaikaisissa sähköjärjestelmissä.