เหตุใดหม้อแปลงสามเฟสจึงไม่ใช้แกน toroidal

เมื่อดูที่การออกแบบแกนหม้อแปลงที่ต่างกันสามระยะฉันไม่เคยเห็นแกนที่ออกแบบมาเป็นวงกลมหรือพรู

เหตุผลที่เป็นเช่นนั้น? มันจะไม่ทำงานเช่นเดียวกับแกนรูปตัว B ทั่วไปหรือไม่

ขดลวดสามชุดในชุดแม่เหล็กเมื่อคุณวาดมันจะไม่สร้างหม้อแปลงสามเฟส จะมีเพียงค่าเดียวสำหรับฟลักซ์ซึ่งจะเป็นเรื่องปกติสำหรับทั้งสามขดลวดเนื่องจากแต่ละม้วนล้อมรอบแกนตัดขวางทั้งหมด

ในหม้อแปลงสามเฟสจริงแต่ละขดลวดจะล้อมรอบเพียงส่วนเดียวของแกนกลางเพื่อให้แต่ละขดลวดสามารถทำงานที่ฟลักซ์ที่แตกต่างกัน

หม้อแปลงสามเฟสสามขาทำให้ประหยัดเหล็กมากกว่าหม้อแปลงสามเฟสโดยแบ่งปันเส้นทางคืนเหล็กบางส่วนหรือทั้งหมด

หากต้องการตอบความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับ torroidal สามเฟส:

เพราะดูเหมือนว่าตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลง Toroidal นั้นการออกแบบควรจะเหนือกว่า แต่ฉันไม่เห็นการพูดถึงการใช้สามเฟสเพียงเฟสเดียว

รูปที่ 1. ฟลักซ์หม้อแปลง 3 เฟส ที่มา: NPTEL

ในหม้อแปลงสามเฟสแต่ละคู่หลักและคู่ที่สองมีบาดแผลบน "แขนขา" หรือ "กิ่ง" เดียวกัน ด้วยความแตกต่างของเฟส 120 °ในแต่ละสาขาฟลักซ์ในสาขาหนึ่งสามารถค้นหาพา ธ ในอีกสองสาขาได้เสมอ ตัวอย่างเช่นเมื่อเฟสสีแดง (รูปที่ 1) สูงสุดขึ้นไปสีเหลืองและสีน้ำเงินจะลดลง 0.5

การจัดเรียงนี้ไม่สามารถทำได้ในหม้อแปลง Torroidal มาตรฐาน

คุณสามารถสร้างหม้อแปลงสามเฟสจาก Torriods อย่างไรก็ตามคุณต้องการฟลักซ์แม่เหล็กที่ไม่เหมือนใครในแต่ละวิธีและวิธีเดียวที่คุณสามารถทำได้คือการสแต็ค torriod แยกกันสามตัวด้านบนหรือด้านข้าง โดยทั่วไปคุณจะมีหม้อแปลงสามเฟสในหนึ่งกล่อง

ฉันยินดีที่จะเดิมพันว่าหม้อแปลงสามเฟสในอดีตถูกสร้างขึ้นเป็นหม้อแปลงสามตัวแยกกันจนกระทั่งมีคนคิดว่าเนื่องจากสามเฟสอยู่ห่างกัน 120 องศาผลกระทบทางแม่เหล็กของขดลวดอีกสองอันโดยทั่วไปจะถูกตัดออกจากขดลวดปฐมภูมิ . ด้วยการรวมเข้าไว้ในแกนเดียวคุณจะสามารถลดน้ำหนักและค่าใช้จ่ายของหม้อแปลงทั้งตัวได้อย่างมาก

โดยทั่วไปหม้อแปลง Torroidal มีราคาแพง ไม่เพียง แต่ตัวแกนเท่านั้นที่จะผลิตได้ยาก แต่การม้วนก็ต้องใช้เครื่องจักรถักที่มีราคาแพงมากหรือการม้วนด้วยตนเอง นั่นคือลำดับความสำคัญของค่าใช้จ่ายที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับ Bobbins เครื่องพันแผลแบบธรรมดาที่ติดตั้งบนแกนลามิเนต

อย่างไรก็ตามพลัง xformers toroidal ทำโดยม้วนโลหะบางมากเกือบฟอยล์ที่ทำโดยการดับอย่างรวดเร็วจึงมีการซึมผ่านสูงอย่างไม่น่าเชื่อ ฉันคิดว่ามันเป็นครั้งแรกที่เรียกว่า Metglass? ดังนั้นในอุปกรณ์ที่จะส่งถ้าคุณสนใจน้ำหนักคุณอาจใช้ toroidals ฉันเคยเห็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนที่ใช้พลังงานสูงกว่าในอุตสาหกรรมพร้อมกับ Toroids สามตัวที่ใช้แยกกันเป็นสามเฟส ฉันไม่คิดว่ามันจะปรับขนาดได้ตามระดับพลังของ "เสาหมู" สำหรับการกระจายยูทิลิตี้และอาจจะไม่คุ้มค่า

คุณสามารถใช้รูปร่างของวงล้อที่มีสามซี่หนึ่งคดเคี้ยวหลักและรองหนึ่งในแต่ละพูดสำหรับแต่ละเฟสและไม่มีขดลวดบนล้อ Torodial แต่นี่เป็นโครงสร้างแบบเดียวกับหม้อแปลงสามเฟสทั่วไปที่มีแกนรูปตัว B ที่อธิบายไว้ในคำตอบของทรานซิสเตอร์

มันจะไม่ทำงานเช่นเดียวกับแกนรูปตัว B ทั่วไปหรือไม่

ไม่มันจะไม่

คำตอบอื่น ๆ ได้อธิบายแล้วว่าทำไมแกน toroidal จึงไม่เหมาะสำหรับหม้อแปลงสามเฟสขนาดกะทัดรัด แต่แม้ว่ามันจะไม่สำคัญและคุณพิจารณาสามเฟสหม้อแปลงแกนกลางวงแหวนจะไม่ทำงานในแอพพลิเคชั่นส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับสามเฟส

แกน Toroidal ทำงานได้ดีสำหรับหม้อแปลงเครื่องมือตัวแปลงสัญญาณและแอปพลิเคชันอื่น ๆ ที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านอย่างมีนัยสำคัญ

หม้อแปลงสามเฟสนั้นเกือบจะใช้สำหรับการใช้งานพลังงานสูงเช่นการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์กับกริดไฟฟ้าและการแปลงแรงดันภายในกริด ไม่ว่าในกรณีใดจะมีพลังงานสูง ในการขนส่งพลังงานนี้คุณต้องการจริงๆฟลักซ์การรั่วไหลซึ่งคุณ (เกือบ) จะไม่ได้รับในกรณีที่มีแกน Torodial

หากคุณโหลดหม้อแปลง Torodial ที่มีกระแสไฟฟ้าสูงแรงดันทุติยภูมิจะลดลงอย่างมากหรือหายไป

เรื่องทั้งหมดไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเข้าใจและปล่อยให้มีการพูดคุยกันมากมายภายใต้เพื่อนร่วมงานของฉัน หากต้องการรับข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมฉันขอแนะนำให้คุณเริ่มต้นด้วย:

Edwards, J. และ Saha, TK (2000) การไหลเวียนของพลังงานในหม้อแปลงผ่านเวกเตอร์ Poynting ใน: A. Krivda, การประชุมวิชาการด้านวิศวกรรมพลังงานของมหาวิทยาลัยออสตราเลเซียน: AUPEC 2000. AUPEC 2000, บริสเบน, ออสเตรเลีย, (86-91) 24-27 กันยายน 2543

สามารถอ่านได้บน ResearchGate