Від великих електростанцій до компактних SMPS-схем трансформатори можна знайти майже скрізь. Хоча існує багато типів трансформаторів, і їх точна робота відрізняється залежно від застосування, основна робота трансформатора залишається незмінною. Коли ми розглядаємо схему з трансформатором у ній, ми могли б помітити "крапку", подібну до символів, розміщених на одному кінці обмоток трансформатора. Ці символи розміщуються відповідно до правила з точки зору. Але що це таке? І якій меті вона служить?
Що таке Dot Convention?
Конвенція Dot - це тип позначення полярності для обмоток трансформатора, який показує, який кінець обмотки є яким, стосовно інших обмоток. Він використовується для позначення фазових співвідношень на принципових схемах трансформаторів і передбачає розміщення точок на первинних і вторинних клемах, як показано нижче.
Коли точки розміщені поруч з верхніми кінцями первинної та вторинної обмоток, як показано нижче, це вказує на те, що полярність миттєвої напруги на первинній обмотці буде такою ж, як і на вторинній обмотці. Це означає, що фазовий зсув між первинною та вторинною обмоткою буде нульовим (у фазі), а напрямок вторинного струму (Is) та первинного струму (Ip) буде однаковим.
Однак, якщо крапки розміщені в зворотному положенні (наприклад, вгору на первинній, вниз на вторинній або навпаки), як на малюнку нижче, це вказує на те, що первинний і вторинний струм і напруга виходять за межі фази на 180 °, а первинна і вторинна струми (ІР та ІС) будуть протилежними в напрямку один до одного.
Знаючи цю конвенцію та полярність трансформатора, тепер інженери мають у своєму розпорядженні свою долю, і вони можуть вирішити змінити фазові співвідношення в залежності від того, яким чином вони хочуть, змінивши, який кінець їх контуру підключений до клем трансформатора. Наприклад, для прикладу позафазного трансформатора вище, перемикаючи спосіб підключення клем, як на малюнку нижче, вторинна сторона робиться фазовою з первинною.
Чому Dot Convention є важливим?
При дослідженні трансформаторів, як правило, передбачається (принаймні для резистивних навантажень), що напруга та струм знаходяться у фазі для вторинної та первинної обмоток. Це припущення зазвичай базується на переконанні, що вторинна обмотка і первинна обмотка трансформатора виконуються в одному напрямку. Співвідношення фаз між первинним та вторинним струмами та напругами залежить від того, як кожна обмотка обмотується навколо сердечника, отже, якщо обмотка обмотується навколо сердечника в тому ж напрямку, як показано нижче; тоді напруга і струм з обох сторін повинні бути у фазі.
Однак це припущення не завжди є правильним, оскільки напрямок обмоток може бути протилежним (як показано на зображенні вище), що означатиме, що якщо підключення до тих самих клем, напруга у вторинній обмотці (VS) буде позафазний і напрямок струму (Is) знаходиться в протилежному напрямку до первинного струму.
Ця фазова втрата та обернена полярність, як би тривіально це не звучало, створює серйозні проблеми в системах захисту, вимірювання та управління енергосистемою. Наприклад, зміна полярності в обмотці приладового трансформатора, наприклад, може пошкодити захисні реле, призвести до неточних вимірювань потужності та енергії або призвести до відображення негативного коефіцієнта потужності під час вимірювань. Це також може призвести до ефективного короткого замикання в паралельних обмотках трансформатора, а в сигнальних ланцюгах може призвести до неправильної роботи підсилювачів та акустичних систем або до скасування сигналів, які призначені для додавання.
Оскільки трансформатори не є прозорими, неможливо знати, яким способом підключити до нього ланцюг, щоб отримати напругу та струм у фазі (або поза фазою), таким чином, щоб зменшити ризики, пов’язані із підключенням та фазою зворотної полярності. втрати та забезпечити спосіб ідентифікації полярності обмоток, виробники трансформаторів придумали стандарт позначення полярності, який називається; “ Dot Convention ”.
Буквено-цифрові мітки в трансформаторах
Окрім принципу крапок, іншим методом індикації полярності, що використовується в трансформаторах, є буквено-цифрові мітки, які, як правило, складаються з “H” та “X” разом із номерами нижнього індексу, які представляють полярність обмотки. Провід «1» (H1 та X1) вказує, де зазвичай розміщуються точки, що позначають полярність. Типовий трансформатор з буквено-цифровою позначкою показаний нижче.
