Maramihang Winding Transformer

Parehong ginagamit ng AC/DC at DC/DC power converter at power supply ang transpormer. Ang mga transformer ay isang mahalagang bahagi ng anumang electrical circuit. Maaari itong mag-step up at mag-step-down ng mga boltahe sa isang ligtas na limitasyon. Ang mga transformer ay isang kailangang-may bahagi para sa anumang circuit na mayroong DC output at line voltage input. Sa DC/DC circuit, gumagana ang transpormer sa pamamagitan ng pagpapalit ng PWM signal sa halip na AC sinusoidal signal.

Ang mga multi-winding transformer ay maaaring magbigay sa amin ng output power na may mataas na kahusayan at higit sa maraming riles. Ang mga transformer na ito ay may maramihang pangalawang coil upang mapataas o bawasan ang input boltahe sa nais na halaga. Ang mga transformer na ito ay ginagamit din para sa paghihiwalay ng maraming riles sa isang sistema ng kuryente.

Mabilis na Balangkas:

• Ano ang Multiple Winding Transformer
• Panimula sa Dual Voltage Transformer
• Maramihang Winding Transformer Taps
• Mga Configuration ng Boltahe para sa Maramihang Winding Transformer
• Ano ang Center Tapped Multi Winding Transformer
• Mga Transformer na Naka-Center-Tapped Gamit ang Dual Voltage Transformer
• Konklusyon

Ano ang Multiple Winding Transformer

Ang mga transformer na may higit sa isang paikot-ikot sa magkabilang panig, ay tinatawag Maramihang Winding Transformer . Karaniwang mayroon silang isang pangunahing paikot-ikot at dalawa o higit pang pangalawang paikot-ikot. Ang mga transformer na ito ay kapaki-pakinabang para sa iba't ibang layunin, tulad ng regulasyon ng boltahe, paghihiwalay, at pagtutugma ng impedance.

Ang mga multi-winding transformer ay gumagana sa parehong paraan tulad ng mga ordinaryong transformer. Ang isang pagkakaiba ay mayroon sila higit sa isang paikot-ikot sa magkabilang panig . Upang ikonekta ang mga ito nang magkasama, kailangan nating suriin ang mga polaridad ng boltahe ng bawat paikot-ikot, na minarkahan ng mga tuldok. Ang mga tuldok ay nagpapakita ng positibo (o negatibo) na dulo ng paikot-ikot.

Gumagana ang mga transformer sa mutual induction, na nangangahulugang ang boltahe sa bawat paikot-ikot ay proporsyonal sa bilang ng mga pagliko, tulad ng ipinapakita sa ibaba:

Ang kapangyarihan sa bawat paikot-ikot ay pareho, kaya ang ratio ng mga liko ay katumbas ng ratio ng mga boltahe. Halimbawa, kung ang primary winding ay may 10 turns at 100 volts, at ang secondary winding ay may 5 turns, kung gayon ang pangalawang boltahe ay 50 volts. Ito ay kung paano ang maramihang-paikot-ikot na mga transformer ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga boltahe ng output para sa iba't ibang mga coil.

Isang transformer na maaaring magkaroon ng iba't ibang sekundarya na may variable na pag-ikot ng wire. Ang bilang ng mga pagliko ay nakakaapekto sa boltahe ng kuryente. Ang mas maraming pagliko ay nangangahulugan ng mas mataas na boltahe at ang mas kaunting mga pagliko ay nangangahulugan ng mas mababang boltahe. Kaya, ang isang transpormer ay maaaring gumawa ng iba't ibang mga boltahe para sa iba't ibang mga aparato mula sa isang mapagkukunan ng kuryente. Ito ay kapaki-pakinabang para sa mga electronic circuit, tulad ng mga power supply at converter.

Ang sumusunod ay isang multi-winding transpormer na may maramihang pangalawang koneksyon sa paikot-ikot. Ang bawat isa sa mga pangalawang paikot-ikot na ito ay nagbibigay ng ibang boltahe na output.

Maaari naming gamitin ang primary winding nang paisa-isa o ikonekta ito sa isang pares ng iba't ibang windings upang patakbuhin ang isang transpormer. Gayunpaman, ang pangalawang paikot-ikot na koneksyon ay depende sa kung magkano ang boltahe na kailangan namin sa output side. Ang pangalawang paikot-ikot sa parallel na pagsasaayos ay posible lamang kung ang dalawang paikot-ikot na konektado ay dapat na magkapareho sa kuryente. Sa madaling salita, dapat tumugma ang kanilang kasalukuyang at boltahe na mga rating.

Panimula sa Dual Voltage Transformer

Ang Dual Voltage Transformer ay naglalaman ng dalawahang pangunahing paikot-ikot at dalawahang pangalawang paikot-ikot. Ang boltahe at kasalukuyang mga pagtutukoy ng parehong pangunahing ay magkapareho. Katulad nito, ang boltahe at kasalukuyang mga rating ng parehong pangalawang windings ay pareho din. Ang mga transformer na ito ay idinisenyo sa paraang magagamit ang mga ito sa iba't ibang mga aplikasyon. Maaari naming baguhin ang mga transformer taps ng mga windings na ito upang lumikha ng isang serye at parallel na kumbinasyon para sa mas mataas na kasalukuyang at boltahe na kinakailangan. Ang mga ganitong uri ng multiple-winding transformer ay tinutukoy bilang Mga Transformer ng Dalawahang Boltahe .

Maramihang Winding Transformer Taps

Ang ilang mga transformer ay idinisenyo sa paraang maaari mong baguhin ang kanilang turn ratio sa pamamagitan ng pagpapalit ng pangunahin at pangalawang mga koneksyon sa gilid. Ang mga koneksyon na ito sa pangunahin o pangalawang panig ng isang transpormer ay tinatawag mga gripo ng transpormer .

Ang diagram ng koneksyon ng transpormer ay nagpapakita ng single-tap na koneksyon ng pangunahin at pangalawang windings. Sa larawang ito, makikita natin ang mga pagliko ng pangalawang (400) ay higit pa sa mga pagliko ng pangunahing (100) na likid. Kaya ito ang diagram ng koneksyon ng isang step-down na transpormer na mayroong dual primary at dual secondary winding.

Ang ibinigay na transpormer ay may dalawahang pangunahin at dalawahang pangalawang paikot-ikot. Sa mga paikot-ikot na ito, ang bawat dulo ay tinatawag na isang terminal at mayroong isang pares ng mga terminal para sa bawat paikot-ikot.

Pinangalanan ang pangunahin o mataas na boltahe na mga terminal sa gilid H₁ at H₂ .

Habang tinitingnan ang transpormer mula sa pangalawang bahagi, ang mataas na boltahe na terminal ng transpormer ay may label na H₁ . Ayon sa CSA, ginawa itong pamantayan ng industriya para sa pag-label ng high voltage terminal kapag nakikita ito mula sa pangalawang bahagi.

Katulad nito, ang iba pang mga high-voltage winding side terminals ay may label na bilang H₃ at H₄ .

Mula sa figure makikita natin na para sa pag-label sa pangalawang terminal ng isang mataas na boltahe na transpormer ang titik na ginamit ay X . Ang dalawang pangalawang o mababang boltahe na mga terminal sa gilid ay may label X ₁ , X ₂ , at X ₃ , X ₄ .

Ang mga transformer na mayroong dalawahang paikot-ikot sa bawat isa sa pangunahin at pangalawang paikot-ikot ay may kalamangan. Sa ganitong paraan, ang bawat pares ng paikot-ikot na transpormer ay pinagsama alinman sa serye o kahanay.

Ngayon isaalang-alang ang transformer tap connection diagram sa ibaba. Ang pagsasaayos na ito ay naglalaman din ng dalawahang pangunahin at dalawahang pangalawang paikot-ikot. Dito, ang parehong mga paikot-ikot sa pangunahing bahagi ay magkakasunod, habang ang mga pangalawa ay magkatulad.

Mula sa tap connection, makikita mo iyon sa high-voltage side, terminal H₂ ay konektado sa terminal H₃ . Kaya sa ganitong paraan, ang parehong mataas na boltahe windings ay magkakasunod sa bawat isa. Ang bilang ng mga pagliko para sa parehong mataas na boltahe na pangunahing paikot-ikot ay 400 pagliko bawat isa. Kaya ang pangunahin o mataas na boltahe na bahagi ay may kabuuang 800 pagliko.

Terminal X ₁ sa mababang boltahe na bahagi ay naka-link sa terminal X ₃ , habang terminal X ₂ ay pinagsama sa terminal X ₄ .

Ang dalawang paikot-ikot na mababang boltahe, bawat isa ay may 100 pagliko, ay konektado sa parallel. Lumilikha ito ng isang solong pangalawang paikot-ikot na may kabuuang 100 pagliko.

Kaya ang transformer na ito ay may 800-turn primary at 100-turn secondary at ngayon ay naka-configure bilang step-down na transpormer na may turn ratio na 8:1 .

Ngayon isaalang-alang ang parehong transpormer na may ibang configuration ng mga koneksyon sa tap. Sa sitwasyong ito, ang mga high-voltage windings at low-voltage windings ay magkakaugnay sa serye.

Ang high-voltage windings ay may dalawang 400-turn primary windings, na pinagsama sa serye. Ito ay lilikha ng isang high-voltage na single winding na may kabuuang 800 na pagliko. Katulad nito, ang dalawang 100-turn low-voltage windings ay naka-link din sa serye. Magreresulta ito sa isang solong pangalawang paikot-ikot na may 200 pagliko. Kaya ang bagong modified turn ratio na makukuha natin ngayon ay 800:200 o 4:1 .

Sa ganitong pagsasaayos ng transpormer, ang parehong mga paikot-ikot ng pangunahing bahagi ay nasa parallel na koneksyon, habang ang mga koneksyon ng parehong pangalawang panig ay nasa serye. Dahil magkaparehas ang mga pangunahing paikot-ikot, ang parehong 400-liko na pangunahing paikot-ikot ay magsisilbing isang pangunahing paikot-ikot na mayroong 400 na pagliko.

Ang parehong mga paikot-ikot sa pangalawang panig ay konektado sa serye, na ang bawat isa ay may 1000 na pagliko. Pareho sa mga ito ay nagdaragdag upang lumikha ng isang solong 200-turn pangalawang mababang boltahe na paikot-ikot. Ang bagong turn ratio na makukuha natin para sa transformer configuration na ito ay 400:200 o 2:1 .

Kaya nasaklaw namin ang iba't ibang mga pagsasaayos ng transpormer na may dalawahang pangunahin at dalawahang pangalawang paikot-ikot. Sa ganitong paraan, maaari naming ayusin ang pangunahin at pangalawang koneksyon sa pag-tap upang magbunga ng iba't ibang ratio ng pagliko.

Mga Configuration ng Boltahe para sa Maramihang Winding Transformer

Ginagawang posible ng iba't ibang mga pagsasaayos na ikonekta ang maramihang mga paikot-ikot na mga transformer. Ang koneksyon ng bawat uri ay depende sa maraming mga kadahilanan tulad ng kung magkano ang output boltahe na kailangan namin, at ang power bus kung saan kailangan naming ikonekta ang isang transpormer. Depende din ito sa configuration ng coil kung ang pangunahin o pangalawang panig ay konektado sa serye o sa parallel na pagsasaayos.

Tingnan natin ang ilang pangunahing configuration ng multi-winding transformer:

1. Multi-Winding Transformer Configuration

Ang multi-winding transpormer ay may dalawahang pangunahin at dalawahang pangalawang paikot-ikot. Isaalang-alang ang sumusunod na multi-winding transpormer na ibinigay sa larawan:

Ang ilang mga pangunahing katangian ng isang multi-winding transpormer ay:

• Ang mga transformer ay maaaring magkaroon ng maramihang pangunahing windings, maramihang pangalawang windings, o pareho.
• Ang pinakamataas na boltahe sa bawat paikot-ikot ng mataas na boltahe na bahagi ay ang mas mababa sa dalawang boltahe.
• Ang maximum na boltahe sa bawat low-voltage winding ay ang pinakamababa sa dalawang pangalawang boltahe.
• Ang pagkakabukod ay maaaring masira ng anumang boltahe na mas mataas kaysa sa tinukoy na mga rating.
• Ang bawat paikot-ikot ng isang transpormer ay ligtas na makakayanan ang kalahati ng kilovolt-amperes (kVA) na rating ng transpormer.
• Upang makuha ang kinakailangang boltahe, maaari naming ikonekta ang mga baterya sa serye o parallel.

2. Multi-Coil Distribution Transformer

Ang ibinigay na transpormer ay na-rate bilang 50 kVA, 2400/4800 V - 120/240 V. Mula dito maaari nating tapusin na ang mataas na boltahe na bahagi ay maaaring humawak ng maximum na 2400 V bawat paikot-ikot. At ang boltahe na ito ay palaging magiging mas mababa sa dalawang boltahe. Katulad nito, ang mababang boltahe na bahagi o pangalawang gilid na paikot-ikot ay na-rate sa maximum na boltahe na 120 V bawat paikot-ikot. Tandaan, ang paglampas sa mga rating ng boltahe na ito ay maaaring makapinsala sa pagkakabukod.

Pangunahing Gilid (High-Voltage) na Koneksyon

• Kung gusto mong i-link ang mataas na boltahe na bahagi ng 50 kVA transformer na ito sa isang 4800 V bus, kakailanganin mong ikonekta ang dalawang windings sa serye. Sa ganitong paraan, ang 4800 V bus boltahe ay pantay na mahahati, na ang bawat paikot-ikot ay kailangang pasanin ang load na 2400 V.
• Kapag ikinonekta ang mataas na boltahe na bahagi sa isang 2400 V bus, pumunta para sa isang parallel na koneksyon. Sisiguraduhin nito na ang bawat isa sa mga paikot-ikot na karanasan, 2400 V.

Pangalawang Gilid (Low-Voltage)Koneksyon

• Upang ikonekta ang mababang boltahe o pangalawang bahagi sa isang 240 V bus, ikonekta ang dalawang windings sa serye. Hinahati nito ang boltahe ng bus nang pantay, na nagbibigay ng 120 V sa bawat paikot-ikot.
• Kung kailangan mong i-link ang mababang boltahe na bahagi sa isang 120 V bus, gumamit ng parallel na koneksyon. Sa ganitong paraan, gagana ang bawat paikot-ikot na may 120 V.

3. Kasalukuyang Pagkalkula

Sa isang transpormer, ang rating ng volt-amperes (VA) ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagkuha ng produkto ng boltahe sa kasalukuyang. Ang transpormer na ibinigay sa nakaraang pagsasaayos ay kayang hawakan lamang ang kalahati ng kabuuang kVA. Ang bawat high-voltage winding at bawat low-voltage winding ay na-rate sa 25 kVA.

Pagkalkula ng Kasalukuyan para sa High-Voltage Winding (Pangunahin):

Kaya, mula sa resulta sa itaas, maaari nating tapusin na ang Pinakamataas na kasalukuyang ang mataas na boltahe na paikot-ikot ay maaaring hawakan ay 10.4 Amps.

Pagkalkula ng Current para sa Low-Voltage Winding (Secondary):

Para sa mababang boltahe na paikot-ikot, ang pinakamataas na kasalukuyang maaari nitong hawakan ay 208.3 Amps.

Ngayon, tingnan natin ang pinagsamang mga halaga kapag ang parehong mga coil ay isinasaalang-alang na magkasama:

Pagkalkula ng Kasalukuyan para sa High-Voltage Winding (Pangunahin) na may Buong VA:

Ang maximum na kasalukuyang para sa mataas na boltahe na paikot-ikot kapag ang parehong mga coil ng pangunahing ay isinasaalang-alang ay 10.4 Amps.

Pagkalkula ng Current para sa Low-Voltage Winding (Secondary) na may Buong VA:

Muli, ang maximum na kasalukuyang para sa low-voltage winding ay 208.3 Amps.

Kaya kung isasaalang-alang namin ang isang solong coil at kalahati ng VA o parehong mga coils na may buong VA, ang kinakalkula na maximum na mga alon para sa parehong mataas na boltahe at mababang boltahe na windings ay mananatiling pareho. Ito ay dahil sa tiyak na disenyo at rating ng transpormer.

4. Tatlong Wire Connections ng Multi-Winding Transformer

Ang pag-center sa transpormer gamit ang iisang linya ay magreresulta sa 120 V na output, habang ang double tap sa parehong linya ay magbibigay sa iyo ng 240 V.

Sa tatlong-wire na pangalawang koneksyon (120/240 V), ang transpormer ay maghahatid lamang ng buong kVA kapag ito ay may perpektong balanseng pagkarga. Ang hindi balanseng pagkarga ay nagreresulta sa isang paikot-ikot na na-overload. Magreresulta ito sa paglampas sa kasalukuyang rating, dahil ang bawat paikot-ikot ay maaari lamang mahawakan ang kalahati ng na-rate na kVA.

Ano ang Center Tapped Multi Winding Transformer

Ang isang center-tap transformer ay idinisenyo upang bigyan ka ng dalawang magkaibang pangalawang boltahe. Ang mga boltahe na ito ay SA _A at SA _B , na may nakabahaging koneksyon sa pagitan nila. Ang setup na ito ng transpormer ay lilikha ng two-phase, 3-wire power source.

Ang pangalawang boltahe at ang supply boltahe SA _p ay pantay at nasa direktang proporsyon. Bilang isang resulta, ang kapangyarihan sa bawat paikot-ikot ay pareho. Ang mga boltahe sa mga pangalawang paikot-ikot na ito ay nakasalalay sa ratio ng pagliko.

Sa diagram sa itaas, makikita mo ang isang karaniwang center-tap transformer. Ang center tapping point ay nasa gitna ng pangalawang paikot-ikot. Ito ay lilikha ng isang karaniwang koneksyon para sa dalawang pangalawang boltahe na pantay sa magnitude ngunit kabaligtaran sa polarity. Kapag dinurog mo ang center tap, ang SA _A magiging positibo ang boltahe na may kinalaman sa lupa. Habang ang SA _B magiging negatibo at nasa kabilang direksyon. Nangangahulugan ito na ang mga ito ay electrically 180° out of phase.

Gayunpaman, mayroong isang sagabal sa paggamit ng isang ungrounded center-tap transformer. Dahil sa hindi pantay na daloy ng kasalukuyang sa ikatlong koneksyon, magreresulta ito sa hindi balanseng mga boltahe sa dalawang pangalawang paikot-ikot. Makikita mo ang kasong ito lalo na kapag hindi balanse ang mga load.

Mga Transformer na Naka-Center-Tapped Gamit ang Dual Voltage Transformer

Maaari din tayong gumawa ng center-tap transformer sa pamamagitan ng paggamit ng dual voltage transformer. Upang gawin ito, ikonekta ang pangalawang windings sa serye at ang kanilang center link na nagsisilbing gripo. Kung ang output ng bawat pangalawang paikot-ikot ay V, kung gayon ang kabuuang output boltahe ng pangalawang ay magiging 2V.

Konklusyon

Maramihang paikot-ikot na mga transformer ay may maraming mga aplikasyon sa mga de-koryente at elektronikong circuit. Ang mga dual-winding o multiple-winding na mga transformer na ito ay maaaring magbigay ng iba't ibang mga boltahe ng output depende sa bilang ng ratio ng pangalawang pagliko. Ang maramihang mga paikot-ikot na mga transformer ay maaaring magkakaugnay sa serye o parallel na mga pagsasaayos upang ma-output ang mga tumaas na boltahe o alon. Maaari ka ring lumikha ng isang naka-center-tapped na transpormer sa pamamagitan ng pag-link sa pareho ng kanilang pangalawang windings sa serye.