Введение

Тип электрической цепи Трансформатор Scott T или соединение Scott - это тип цепи, используемый для производства двухфазной электрической энергии (2 φ, 90 градусов по фазовому вращению) из трехфазного (3 φ, 120 градусов по фазовому вращению) источника или наоборот. Скоттовая связь равномерно распределяет сбалансированную нагрузку между фазами источника. Трехфазный трансформатор Скотта был изобретен инженером Westinghouse Чарльзом Ф. Скотом в конце 1890-х годов, чтобы обойти более дорогой роторный преобразователь Томаса Эдисона и тем самым позволить двуфазным генераторам управлять трехфазными двигателями.

Взаимоподключение

В момент изобретения также существовали двухфазные моторные нагрузки, и соединение Скотта позволяло подключать их к новым трехфазным источникам питания с одинаковыми токами на трех фазах. Это было полезно для получения равной падения напряжения и, таким образом, возможной регулировки напряжения от электрического генератора (фазы не могут изменяться отдельно в трехфазной машине). Оригинальная многофазная энергетическая система Николы Теслы была основана на простом построении двухфазных четырехпроволочных компонентов. Однако с увеличением расстояний передачи, более эффективная трехфазная система линии передачи стала более распространенной. (Трифазная мощность может передаваться только тремя проводами, тогда как двуфазные системы питания требуют четырех проводов, по два на фазу.) Оба компонента 2 и 3 сосуществовали в течение нескольких лет, и соединение трансформатора Scott T позволило им быть взаимосвязанными.

Технические детали

Предполагая, что желаемое напряжение одинаково на двух и трехфазных сторонах, соединение трансформатора Scott T (показано справа) состоит из центрального трансформатора с соотношением 1:1, T1 и тизерного трансформатора соотношения / 2 ((≈ 86,6%), T2. Центральная сторона T1 соединяется между двумя из фаз на трехфазной стороне. Его центральный кран затем соединяется с одним концом нижней стороны T2, другой конец соединяется с оставшейся фазой. Другая сторона трансформаторов затем подключается непосредственно к двум парам двухфазной системы четырех проводов.

Неравновесные нагрузки

Двухфазные двигатели потребляют постоянную мощность, как и трехфазные двигатели, поэтому сбалансированная двухфазная нагрузка преобразуется в сбалансированную трехфазную нагрузку. Однако, если двуфазная нагрузка не сбалансирована (больше мощности из одной фазы, чем из другой), ни одно расположение трансформаторов (включая трансформаторы Scott T) не может восстановить равновесие: несбалансированный ток на двухфазной стороне вызывает несбалансированный ток на трехфазной стороне. Поскольку типичной двухфазной нагрузкой был двигатель, точный ток в двух фазах был по своей сути равен во время разработки Scott T. В современные времена люди пытались возродить соединение Скотта как способ питания однофазных электрических железных дорог от трехфазных источников энергии. Это не приведет к сбалансированному току на трех фазах равенства. Мгновенная разница в нагрузке на две секции будет рассматриваться как дисбаланс в трехфазном питании; нет никакого способа сгладить его с помощью трансформаторов.

Сзади друг друга

Контактный трансформатор Scott T может также использоваться в режиме "от T к T" для трехфазного к трехфазному соединению. Это экономия затрат в трансформаторах низкой мощности из-за двух катушек T, соединенных со вторичным двухкатушечным T вместо традиционного трехкатушечного первичного с тремя катушками вторичного трансформатора. В этом расположении нейтральный кран X0 находится на втором трансформаторе (см. справа). Стабильность напряжения этого устройства T to T по сравнению с традиционным трехколесным первичным и трехколесным вторичным трансформатором ставится под сомнение, поскольку "по единице" импеданс двух обмоток (первичной и вторичной, соответственно) не одинаковы в конфигурации T to T, тогда как три обмотка (первичной и вторичной, соответственно) одинаковы в конфигурации трех трансформаторов, если три трансформатора идентичны. Трехфазные трехфазные (также называемые "T-связанными") распределительные трансформаторы используются все чаще. Первичный должен быть дельта-связан (Δ), но вторичный может быть дельта или "wye" соединен (Y), по выбору заказчика, при этом X0 обеспечивает нейтральный для "wye" случая. В обоих случаях обычно имеются краны. Обычная максимальная мощность такого распределительного трансформатора составляет 333 кВА (треть мегаватта при единице коэффициента мощности).