Transformatörler, ilkesine göre çalışan elektromanyetik pasif cihazlardır. elektromanyetik indüksiyon , elektrik enerjisini bir devreden diğerine manyetik olarak aktaran. Biri birincil diğeri ikincil olmak üzere iki bobinden oluşur. İkisi de sargılar (bobinler) herhangi bir manyetik çekirdek olmaksızın manyetik olarak birbirine bağlanır ve elektriksel olarak ayrılır. Transformatör, elektrik enerjisini (gerilim / akım) bir sargıdan diğer sargıya (bobin) karşılıklı indüksiyon yoluyla iletir. Enerjinin dönüşümü sırasında frekansta değişiklik olmaz. Transformatörler, çekirdek tipi transformatörler ve kabuk tipi transformatörler gibi çekirdek yapısına göre iki tipte sınıflandırılır. Gerilim seviyesi dönüşümüne ve kazançlarına bağlı olarak, bunlar yükseltici transformatörler ve düşürücü transformatörlerdir. AC devrelerinde kullanılan güç transformatörleri, potansiyel transformatör, üç fazlı transformatör ve ototransformatör gibi farklı tipte transformatörler vardır.
Potansiyel Trafo nedir?
Tanım: Potansiyel transformatörler gerilim düşürme transformatörleri veya voltaj transformatörleri olarak da bilinir veya alet transformatörü , bir devrenin voltajının ölçüm için daha düşük bir voltaja indirildiği. Devrenin daha yüksek geriliminin daha düşük gerilime dönüştürülmesi için kullanılan elektromanyetik cihaza potansiyel transformatör denir. Düşük voltajlı bir devrenin çıkışı şu şekilde ölçülebilir: voltmetreler veya wattmetreler. Bunlar, frekansında ve sargılarında bir değişiklik olmadan bir devrenin voltaj seviyelerini artırabilir veya azaltabilir. Potansiyel transformatörün çalışma prensibi, yapısı, güç transformatörü ve geleneksel transformatöre benzer.
Potansiyel Trafo
Potansiyel Trafo Devre Şeması
Potansiyel transformatör, daha fazla dönüşlü birincil sargı ve daha az sayıda dönüşlü ikincil sargıdan oluşur. Yüksek giriş AC voltajı birincil sargıya verilir (veya ölçmek için yüksek voltaj devresine bağlanır). Düşük çıkış voltajı, bir voltmetre kullanılarak sekonder sargı boyunca alınır. İki sargı, aralarında herhangi bir bağlantı olmaksızın manyetik olarak birbirine bağlanmıştır.
Potansiyel Trafo Yapımı
Potansiyel Trafo Devre Şeması
Potansiyel transformatörler, düşük akı yoğunluğu, düşük manyetik akım ve en aza indirilmiş yükte çalışmak üzere yüksek kalitede inşa edilmiştir. Geleneksel bir transformatör ile karşılaştırıldığında, büyük iletkenler ve bir demir çekirdek kullanır. En yüksek doğruluğu sağlamak için çekirdek tipi ve kabuk tipi şeklinde tasarlanabilir. Genellikle yüksek gerilimi daha düşük gerilime dönüştürmek için çekirdek tipi potansiyel transformatörler tercih edilir.
Sızıntı reaktansını azaltmak için koaksiyel sargılar kullanır. Potansiyel transformatörler yüksek voltajlarda çalıştırıldığından, yüksek voltajlı birincil sargı, yalıtım maliyetini ve hasarı azaltmak için küçük bölümlere / bobinlere bölünür. Bir giriş voltajı ile çıkış voltajı arasındaki faz kayması, yükü değiştirerek daha düşük bir voltajı korumak için dikkatlice izlenmelidir. İzolasyon maliyetini düşürmek için kambrik ve pamuk bantla kaplanmış sargılar.
Bobinleri ayırmak için sert elyaf ayırıcılar kullanılır. Yağ dolu geçit izolatörleri, yüksek gerilim potansiyeli transformatörlerini (7KV üzeri) ana hatlara bağlamak için kullanılır. Potansiyel bir transformatörün birincil sargısının çok sayıda dönüşü varken, ikincil sargının daha az dönüşü vardır. Multimetre veya voltmetre, daha düşük çıkış voltajını ölçmek için kullanılır.
Potansiyel Trafo Çalışması
Gerilimi ölçülmesi gereken güç devresine bağlanan potansiyel trafo, faz ile toprak arasına bağlanır. Bu, bir potansiyel transformatörün birincil sargısının yüksek voltaj devresine ve bir transformatörün sekonder sargısının bir voltmetreye bağlı olduğu anlamına gelir. Karşılıklı indüksiyon nedeniyle, iki sargı birbirine manyetik olarak bağlanır ve elektromanyetik indüksiyon prensibi üzerinde çalışır.
Azalan voltaj, multimetre veya voltmetre kullanılarak birincil sargı üzerindeki gerilime göre ikincil sargı boyunca ölçülür. Potansiyel transformatördeki yüksek empedans nedeniyle, küçük akım sekonder sargıdan geçer ve yüksüz veya düşük yük ile sıradan transformatöre benzer şekilde çalışır. Bu nedenle, bu tip transformatörler 50 ila 200VA voltaj aralığında çalışır.
Konvansiyon transformatörüne göre, dönüşüm oranı
V2 = N1 / N2
'V1' = birincil sargının voltajı
'V2' = ikincil sargının voltajı
'N1' = birincil sargıdaki dönüş sayısı
'N2' = ikincil sargıdaki dönüş sayısı
Bir devrenin yüksek voltajı yukarıdaki denklem kullanılarak belirlenebilir.
Gerilim veya Potansiyel Transformatör Tipleri
Potansiyel bir transformatörün işlevine bağlı olarak iki tür vardır,
- Ölçüm voltaj transformatörleri
- Koruma gerilim trafoları
Bunlar tek veya üç fazlı olarak mevcuttur ve en yüksek doğrulukla çalışır. Bunlar, ölçüm cihazlarını, röleleri ve diğer cihazları çalıştırmak ve kontrol etmek için kullanılır. İnşaata göre, var
Elektromanyetik Potansiyel Transformatörler
Bunlar, birincil ve ikincil sargıların manyetik bir göbeğe sarıldığı birincil transformatöre benzer. 130KV'nin üstünde veya altında bir voltajda çalışır. Birincil sargı faza bağlanır ve ikincil sargı toprağa bağlanır. Bunlar ölçüm, röle ve yüksek gerilim devrelerinde kullanılır.
Kapasitif Potansiyel Transformatörler
Bunlar aynı zamanda kapasitif potansiyel bölücüler veya kuplaj tipi veya burç tipi kapasitif potansiyel transformatörleri olarak da bilinir. Serisi kapasitörler birincil sargıya veya ikincil sargılara bağlanır. İkincil sargıdaki çıkış voltajı ölçülür. Enerji hattı taşıyıcı haberleşme amaçlı kullanılır ve daha maliyetlidir.
kapasitif-potansiyel-transformatör
Potansiyel Transformatörlerde Hatalar
Birincil transformatörde, sekonder sargıdaki çıkış voltajı, sekonder transformatör üzerindeki voltajla tam olarak orantılıdır. Potansiyel transformatörlerde, birincil ve ikincil reaktans ve direnç nedeniyle voltaj düşüşleri ve ayrıca ikincil üzerindeki güç faktörü faz kaymasına neden olur. hatalar ve voltaj hataları.
fazör diyagramı
Yukarıdaki fazör diyagramı, potansiyel transformatörlerdeki hataları açıklamaktadır.
'Is' - ikincil akım
'Es' - ikincil sargıda indüklenen emf
'Vs' - ikincil sargının terminal voltajı
'Rs' - ikincil sargı direnci
'Xs' - ikincil sargı reaktansı
'IP' - Birincil akım
'Ep' - birincil sargının indüklenen emk'si
'Vp' - birincil sargının terminal voltajı
'Rp' - sarma direnç birincil sargının
'Xp' - birincil sargının sargı reaktansı
'Kt' - dönüş oranı
'Io' - uyarma akımı
'Im' - Io'nun mıknatıslanma akımı
'Iw' - Io'nun temel kayıp bileşeni
'Φm' - manyetik akı
'Β’- faz açısı hatası
İndüklenen birincil voltaj EMF, direnç ve reaktans düşüşlerinin (IpXp, IpRp) birincil Vp voltajından çıkarılmasıdır. Birincil sargının reaktansı ve direnci nedeniyle voltaj düşer.
Birincilde indüklenen EMF, karşılıklı bir indüksiyonla sekonder haline dönüştürülür ve sekonder Es'de indüklenmiş EMF oluşturur. Direnç ve reaktans ile emf düşüşü nedeniyle ikincil sargı boyunca çıkış voltajı Vs'dir. Sekonderdeki çıkış voltajı, sekonder Es'deki indüklenen EMF'den reaktans ve direnç düşüşlerinin (IsXs, IsRs) çıkarılmasıyla elde edilir.
Referans olarak ana akıyı alalım. Birincil Ip'deki akım, 1 / Kt ile çarpılan uyarma akımı Io ve ters ikincil akım Is'ın vektör toplamından elde edilir. Vp, potansiyel transformatörün uygulanan birincil voltajıdır.
Ip = (Io + Is) / Kt
Oran Hatası
Potansiyel transformatörün normal oranı, direnç ve reaktans düşüşleri nedeniyle potansiyel transformatörün gerçek oranından farklıysa, oran hatası oluşur.
Gerilim Hatası
İdeal voltaj ile gerçek voltaj arasında bir fark varsa, voltaj hatası oluşur. Gerilim hatası yüzdesi
[(Vp - Kt Vs) / Vp] x 100
Faz Açısı Hatası
Birincil gerilim 'Vp' ile ters ikincil gerilim arasında faz açısı arasında bir fark varsa, faz açısı hatası oluşur.
Hataların Nedenleri
İç empedans nedeniyle primerdeki voltaj düşer ve dönüş oranı ve sekonder sargısı ile orantılı olarak dönüştürülür. Benzer şekilde, ikincil sargıda da aynı şey olur.
Hataların Azaltılması
Potansiyel transformatörlerin hataları, tasarımdaki doğruluk, reaktans büyüklükleri ve birincil ve ikincil sargıların direnci ve çekirdeğin minimum manyetizasyonu iyileştirilerek azaltılabilir veya önlenebilir.
Potansiyel Transformatörlerin Uygulamaları
Uygulamalar
- Röle ve ölçüm devrelerinde kullanılır
- Güç hattı taşıyıcı iletişim devrelerinde kullanır
- Koruma sistemlerinde elektriksel olarak kullanılır
- Besleyicileri korumak için kullanılır
- Empedansın korunması için kullanılır. jeneratörler
- Jeneratörlerin ve besleyicilerin senkronizasyonunda kullanılır.
- Koruma gerilim trafoları olarak kullanılır
SSS
1). Potansiyel trafo nedir?
Potansiyel transformatörler ayrıca, bir devrenin voltajının ölçüm için daha düşük bir voltaja düşürüldüğü voltaj düşürücü transformatörler veya voltaj transformatörleri veya enstrüman transformatörü olarak da bilinir.
2). Potansiyel trafo türleri nelerdir?
Kapasitif potansiyel transformatörler ve Elektromanyetik potansiyel transformatörler
3). Potansiyel transformatörlerdeki hatalar nelerdir?
Oran hataları, gerilim hataları, faz açısı hataları
4). Potansiyel bir transformatörün amacı nedir?
Ölçüm için bir Güç devresinin yüksek voltajını daha düşük voltajına düşürmek için.
5). Potansiyel transformatörlerin diğer biçimleri nelerdir?
Kademeli transformatör veya Enstrüman trafosu
Bu nedenle, potansiyel transformatörlerin çalışması, yapımı, hataları ve uygulamaları yukarıda tartışılmıştır. Potansiyel transformatörün amacı, yüksek gerilimi alçak gerilime çevirmektir. İşte size bir soru: 'Potansiyel transformatörlerin avantajları ve dezavantajları nelerdir?'
