חיבור טרנספורמר Scott-T

הגדרה: החיבור Scott-T הוא טכניקה לקישור שני טרנספורטורים חד-פאזיים כדי לאפשר המרה בין שלוש פאזה לשתי פאזה ולהיפך. שני הטרנספורטורים קשורים חשמלית אך פועלים באופן עצמאי מגנטית. אחד מהטרנספורטורים מוגדר כטרנספורטור הראשי, ואילו השני נקרא הטרנספורטור המשני או הטרנספורטור העזר.

התרשים שלהלן מדגים את חיבור הטרנספורטורים Scott-T:

• הטרנספורטור הראשי כולל תקע מרכזי בנקודה D ומחובר לliness B ו-C בצד של שלוש הפאזות. הסיבובים הראשיים שלו מסומנים BC, והסיבובים המשניים שלו מסומנים a₁a₂.

• הטרנספורטור העזר מחובר בין נקודת הכניסה A לתקע המרכזי D. הסיבובים הראשיים שלו מסומנים AD, והסיבובים המשניים שלו מסומנים b₁b₂.

עבור חיבור Scott-T, משתמשים בטרנספורטורים זהים וניתנים להחלפה, כל אחד עם סיבובים ראשונים בעלי Tp סיבובים וציידים בנקודות צימוד ב-0.289Tp, 0.5Tp ו-0.866Tp.

תרשים פאזור של טרנספורטור חיבור Scott

מתחי הקו של מערכת שלוש הפאזות מאוזנות - VAB, VBC ו-VCA - מוצגים בתמונה שלהלן, המתארת משולש שווה-צלעות סגור. התרשים גם מציג את הסיבובים הראשיים של הטרנספורטור הראשי והטרנספורטור העזר.

נקודה D מחלקת את הסיבובים הראשיים BC של הטרנספורטור הראשי לשני חלקים שווים. לכן, מספר הסיבובים בחלק BD שווה למספר הסיבובים בחלק DC, שניהם הם Tp/2. המתחים VBD ו-VDC שווים בערכם ומופסדים במופע למתח VBC.

המתח בין A לד הוא

הטרנספורטור העזר מתוכנן למתח ראשוני של √3/2 (כלומר 0.866) מכפול במתח הראשי של הטרנספורטור הראשי. כאשר המתח VAD מופעל על הסיבובים הראשיים של הטרנספורטור העזר, המתח המשני V2t שלו מוביל את המתח המשני V2m של הטרנספורטור הראשי ב-90 מעלות, כפי שמוצג בתמונה שלהלן.

כדי לשמור על אותו מתח לכל סיבוב בסיבובים הראשיים של שני הטרנספורטורים, מספר הסיבובים בסיבובים הראשיים של הטרנספורטור העזר צריך להיות √3/2 Tp.

כתוצאה מכך, לסיבובים המשניים של שני הטרנספורטורים יש דרגות מתח זהות. המתחים המשניים V2t ו-V2m שווים בערכם אבל מופרדים ב-90° במופע, ובכך מייצרים מערכת שתי פאזות מאוזנת.

מיקום נקודת הניטרלי N

הסיבובים הראשיים של שני הטרנספורטורים יכולים ליצור חיבור ארבעה-קוים לתאורה של שלוש הפאזות אם ניתן צימוד N על הסיבובים הראשיים של הטרנספורטור העזר כך ש-

• המתח בין AN, המסומן כ-VAN, שווה למתח הפאזה, כלומר, VAN = Vl/√3.

אותו מתח בסיבובים AN, ND ו-AD מוצגים על ידי המשוואות,

המשוואה מעל מצביעה על כך שהנקודה הניטרלית N מחלקת את הסיבובים הראשיים של הטרנספורטור העזר לפי היחס: AN : ND = 2 : 1

יישומים של חיבור Scott-T

לחיבור Scott-T יש יישומים מעשיים בסצנריות הבאות:

• התקנות תנור חשמלי: מאפשר את הפעולה מקבילה של שני תנורים חד-פאזיים תוך כדי משיכת עומס מאוזן ממקור של שלוש פאזות, ומבטיח התפלגות יעילה של אנרגיה יציבות של המערכת.

• : נפוץ בשימוש במערכות רכב חשמלי (למשל, רכבות חשמליות), שבהן עומסים חד-פאזיים מתוכננים כדי לשמור על עומס כמעט שווה בכל שלוש הפאזות של המקור, וממזער אי-איזון וממקסם את ביצועי הרשת.

• המרת פאזה בין מערכות: מאפשר זרימת אנרגיה דו-כיוונית בין מערכות שלוש פאזות לשתי פאזות. בעוד שהוא יכול להמיר בשני הכיוונים, היישומים המעשיים מתמקדים בעיקר בהמרה משלוש פאזות לשתי פאזות, שכן גנרטורים דו-פאזיים נדירים במערכות האנרגיה המודרניות.