Från stora kraftverk till kompakta SMPS-kretsar finns transformatorer nästan överallt. Även om det finns många typer av transformatorer och deras exakta funktion skiljer sig åt beroende på applikationen, förblir Transformatorns grundläggande arbete densamma. När vi undersöker ett schema med en transformator i det kanske vi har märkt "prick" som symboler placerade i ena änden av transformatorlindningarna. Dessa symboler placeras enligt punktkonventionens regel. Men vad är det? Och vilket syfte tjänar det?
Vad är Dot Convention?
Punktkonventionen är en typ av polaritetsmarkering för transformatorlindningar som visar vilken ände av lindningen som är, i förhållande till de andra lindningarna. Det används för att indikera fasförhållanden i transformatorens schematiska diagram och det innebär att punkter placeras ovanpå de primära och sekundära terminalerna som visas nedan.
När prickarna placeras bredvid de övre ändarna av primär- och sekundärlindningarna som visas nedan, indikerar det att polariteten för den momentana spänningen över primärlindningen kommer att vara densamma som den över sekundärlindningen. Det betyder att fasförskjutningen mellan primär- och sekundärlindningen blir noll (i fas) och riktningen för sekundärströmmen (Is) och primärströmmen (Ip) kommer att vara densamma.
Men om punkterna placeras i omvända positioner (t.ex. upp på primär, ner på sekundär eller vice versa), som bilden nedan, indikerar det att den primära och sekundära strömmen och spänningarna är 180 ° ur fas och den primära och sekundära strömmar (IP och IS) kommer att vara i motsatt riktning till varandra.
Med kunskapen om denna konvention och transformatorns polaritet har ingenjörerna nu sitt öde i sina händer och kan besluta att vända fasförhållandena på vilket sätt de vill genom att ändra vilken ände av deras krets som är ansluten till transformatorns terminaler. Till exempel, för exemplet ovanför fas-transformatorn ovan, genom att byta hur terminalerna är anslutna som bilden nedan, görs sekundärsidan i fas med den primära.
Varför är Dot Convention viktigt?
I studien av transformatorer antas det generellt (åtminstone för resistiva belastningar) att spänningen och strömmen är i fas för sekundära och primära lindningar. Detta antagande baseras vanligtvis på tron att transformatorns sekundärlindning och primärlindning sker i samma riktning. Fasförhållandet mellan primär och sekundärström och spänning beror på hur varje lindning lindas runt kärnan, följaktligen om lindningen lindas runt kärnan i samma riktning som visas nedan; då bör spänningen och strömmen på båda sidor vara i fas.
Detta antagande är dock inte alltid korrekt, eftersom lindningens riktning kan vara motsatt (som visas i bilden ovan), vilket innebär att om anslutningen är till samma terminaler, kommer spänningen i sekundärlindningen (VS) att vara out-of-phase och riktningen för strömmen (Is) är i motsatt riktning till den primära strömmen.
Denna fasförlust, och omvänd polaritet, hur trivial det än låter, skapar allvarliga problem i kraftsystemets skydd, mätning och styrsystem. Som ett exempel kan omvänd polaritet i en instrumenttransformatorlindning till exempel besegra skyddsreläer, leda till felaktiga effekt- och energimätningar eller resultera i visning av negativ effektfaktor under mätningar. Det kan också leda till en effektiv kortslutning i parallella transformatorlindningar och i signalkretsar kan leda till felaktig användning av förstärkare och högtalarsystem eller avbrytning av signaler som är avsedda att lägga till.
Eftersom transformatorer inte är transparenta är det omöjligt att veta vilken väg man ska ansluta en krets till den för att få en fas- (eller fasfas) spänning och ström, vilket minskar riskerna med omvänd polaritetsanslutning och fas förlust och ger ett sätt att identifiera lindningernas polaritet, transformatortillverkare kom med en standard för polaritetsindikering, kallad; ” Dot Convention ”.
Alfanumeriska etiketter i transformatorer
Bortsett från punktkonventionen är en annan polaritetsindikeringsteknik som används i transformatorer de alfanumeriska etiketterna, som vanligtvis består av "H" och "X" tillsammans med prenumerationsnummer som representerar lindningspolaritet. "1" -trådarna (H1 och X1) representerar var de polaritetsmarkerande punkterna normalt skulle placeras. En typisk transformator med den alfanumeriska etiketten visas nedan.
