변압기의 Scott-T 연결

Scott Connection 또는 Scott-T Transformer란 무엇입니까?

스코틀랜드 커넥션

Scott 연결은 3상 소스에서 2상 전원을 공급받거나 그 반대의 경우에 사용하는 변압기 연결 유형입니다. Scott 연결은 Scott-T 변압기라고도 합니다. . 이 변압기 연결 방법은 Charles F. Scott이 발명했습니다. . 그래서 그의 이름을 따서 이 방법을 Scott 연결이라고 널리 알려져 있습니다.

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Scott's-T 연결의 연결 다이어그램

Scott 연결에서 2개의 단상 변압기는 전기적으로 연결되지만 자기적으로는 분리됩니다. 하나의 변압기는 주 변압기로 알려져 있고 두 번째 변압기는 보조 변압기로 알려져 있습니다. 보조 변압기는 티저 변압기라고도 합니다. Scott의 결선도는 아래 그림과 같습니다.

메인 변압기의 1차 권선은 D 지점에서 중앙에 탭 처리되어 있습니다. 그리고 3상 전원의 두 라인(Y 및 B)은 1차 권선에 연결됩니다. 메인 트랜스포머. 그리고 주 변압기의 2차 권선은 a1과 a2 지점에 걸쳐 연결됩니다.

보조 변압기의 1차 권선은 중앙 탭 D 지점과 나머지 라인 단자(R상) 사이에 연결됩니다. 그리고 보조 변압기의 2차 권선은 b₁ 지점 사이에 연결됩니다. 그리고 b₂ .

메인 변압기의 1차 권선은 동일한 부분에서 중앙에 탭핑됩니다. 따라서 YD 부분과 BD 부분의 회전 수는 동일합니다.

Scott Transformer의 위상 다이어그램

3상 공급의 라인 전압(V_RY , V_YB , 및 V_BR )은 크기가 같고 120도 떨어져 있습니다. 공급 전압의 페이저 다이어그램은 아래 그림과 같습니다.

3상 전원의 페이저 다이어그램은 등가 삼각형으로 그릴 수 있습니다. 모든 라인 전압의 크기는 동일합니다. 따라서

V_RY =V_YB =V_BR =V_L

계산을 위해 페이저 YB를 참조 페이저로 간주합니다.

V_YB =V_L ∠ + 0°

V_RY =V_L ∠ + 120°

V_BR =V_L ∠ – 120°

중앙 태핑 지점 D는 1차 권선을 동일한 부분으로 나눕니다. 1차 권선의 권선 수가 N_P임을 고려하십시오. . 따라서

YD 및 BD 부분의 전압은 동일하고 전압 V_YB와 위상이 같습니다. .

이제 티저 변압기의 1차 권선 전압(V_RD ). 페이저 다이어그램에서 다음을 작성할 수 있습니다.

V_RD =V_RY + V_YD

V_RD =0.866 V_L ∠90°

티저 변압기의 1차 권선에 주어진 전압은 주 변압기의 0.866배입니다. 티저 변압기의 2차 권선에 걸리는 전압은 V_2T입니다. 주 변압기의 2차 권선 양단의 전압은 V_2M입니다. . 자, V_RD 티저 변압기의 1차 권선에 적용됩니다. 따라서 V_2T 리드 V_2M 90˚. 그리고 두 전압의 크기는 동일합니다. Scott의 연결 페이저 다이어그램은 아래 그림과 같습니다.

동일한 자속을 생성하려면 권선에서 권선당 전압이 동일해야 합니다. 따라서 메인 변압기와 티저 변압기의 1차 권선에서 권선당 전압을 만들기 위해서는 티저 변압기의 1차 권선에서 권선 수는 다음과 같아야 합니다.

따라서 티저 변압기의 회전 비율은 다음과 같습니다.

따라서 각 변압기의 2차 권선은 90˚ 위상차로 동일한 전압 크기를 갖습니다. 따라서 균형 잡힌 2상 시스템을 만듭니다.

중립점 N의 위치

3상 전원에서 중성점을 사용할 수 있는 경우 기본 티저 변압기에 탭핑이 제공됩니다. 예를 들어, 테이핑은 지점 N에서 사용할 수 있습니다. 따라서 단자 RN의 전압은 다음과 같습니다.

위의 방정식에서 RD 사이의 전압 값을 도출했습니다.

ND 지점의 전압은 다음과 같습니다.

따라서 점 RN, RD 및 ND에 전압이 있습니다. 이 권선에서 동일한 전압 권선비에 대해 권선 수는 다음과 같이 선택됩니다.

위의 방정식에서 중성점 N의 비율을 티저 변압기의 1차 권선으로 나누는 비율을 도출할 수 있습니다. RN:ND =2:1.

입력 및 출력 전류의 관계

입력 3상 전원의 라인 전류는 I_R입니다. , 나_Y , 그리고 나는_B . 여기에서는 두 개의 변압기를 사용하며 두 변압기 모두 1차 권선과 2차 권선이 있습니다. 따라서 주 권선과 티저 변압기의 1차 권선과 2차 권선에 흐르는 전류는 아래와 같습니다.

• 나_1백만 =주 변압기의 1차 전류
• 나는_2M =주 변압기의 2차 전류
• 나_1T =티저 변압기의 1차 전류
• 나_2T =티저 변압기의 2차 전류

결선도에서 티저 변압기의 1차 권선을 통과하는 전류는 라인 전류 IR입니다. 따라서

나 _{1 T} =나_R

두 변압기의 2차 권선은 동일합니다. 따라서 두 2차 권선에 흐르는 전류의 크기는 동일합니다.

| 나는 _{2 남} |=| 나_{2 T} |

티저 변압기의 균형 MMF 방정식은 (자화 전류의 효과 무시)입니다.

나 _{1 T} N_RD =나 _{2 T} N_S

나 _R = 1.15 K I _{2 T} =나 _{1 T}

이제 주 변환기에 대한 균형 MMF 방정식은 다음과 같습니다.

나 _{1 남} N_YD – 나 _{1 남} N_BD =나 _{2 남} N_S

나 _예 – 나 _B = 2 케이 _{2 남}

균형 3상 시스템의 경우

나 _R + 나 _예 + 나 _B = 0

나 _B =– 나 _R – 나 _예

나 _예 – (- 나 _R – 나 _예 = 2 케이 _{2 남}

나는_Y + 나_R + 나_Y = 2 케이 _{2 남}

나는_R + 2나_예 = 2 케이 _{2 남}

이제 현재 I_Y 값을 입력합니다. I_B 방정식으로;

이 전류 방정식은 균형 및 불균형 부하에 유효합니다.

Scott Connection의 애플리케이션

Scott 연결의 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

• 이 유형의 연결은 3상 시스템과 2상 시스템을 연결하는 데 사용됩니다. 그리고 전력은 양방향으로 흐를 수 있습니다.
• Scott 연결은 균형 잡힌 3상 전원에서 단상 부하(예:전기 기차)를 공급하는 데 사용됩니다.
• 3상 전원에서 전원을 끌어오면 단상 전기로에 사용되는 단상 전원으로 전환됩니다.