Connexion Scott-T du transformateur

Qu'est-ce que Scott Connection ou Scott-T Transformer ?

Connexion écossaise

La connexion Scott est un type de connexion de transformateur utilisé pour obtenir une alimentation biphasée à partir d'une source triphasée ou vice-versa. La connexion Scott est également connue sous le nom de transformateur Scott-T . Cette méthode de connexion du transformateur a été inventée par Charles F. Scott . Ainsi, d'après son nom, cette méthode est largement connue sous le nom de connexion Scott.

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Schéma de connexion de la connexion Scott's-T

Dans la connexion Scott, deux transformateurs monophasés sont connectés électriquement mais magnétiquement séparés. Un transformateur est appelé transformateur principal et le deuxième transformateur est appelé transformateur auxiliaire. Le transformateur auxiliaire est également appelé transformateur teaser. Le schéma de connexion de la connexion de Scott est illustré dans la figure ci-dessous.

L'enroulement primaire du transformateur principal est à prise centrale au point D. Et les deux lignes (Y et B) d'une alimentation triphasée sont connectées à l'enroulement primaire de le transformateur principal. Et l'enroulement secondaire du transformateur principal est connecté entre les points a1 et a2.

L'enroulement primaire d'un transformateur auxiliaire est connecté entre le point à prise médiane D et la borne de ligne restante (phase R). Et l'enroulement secondaire d'un transformateur auxiliaire est connecté entre les points b₁ et b₂ .

L'enroulement primaire du transformateur principal est à prise centrale à parts égales. Par conséquent, le nombre de tours dans la partie YD et BD est le même.

Diagramme de phase du transformateur de Scott

Les tensions de ligne d'une alimentation triphasée (V_RY , V_YB , et V_BR ) sont égaux en magnitude et distants de 120 degrés. Le diagramme de phase de la tension d'alimentation est illustré dans la figure ci-dessous.

Le diagramme de phaseur d'une alimentation triphasée peut être dessiné comme un triangle équivalent. L'amplitude de toutes les tensions de ligne est la même. Par conséquent,

V_RY =V_YB =V_BR =V_L

Pour le calcul, nous considérons le phaseur YB comme un phaseur de référence.

V_YB =V_L ∠ + 0°

V_RY =V_L ∠ + 120°

V_BR =V_L ∠ – 120°

Le point de prise central D divise l'enroulement primaire en parties égales. Considérez que le nombre de tours dans l'enroulement primaire est N_P . Par conséquent,

Ainsi, la tension dans les portions YD et BD est la même et en phase avec la tension V_YB .

Maintenant, nous devons trouver la tension de l'enroulement primaire d'un transformateur d'accroche (V_RD ). À partir du diagramme de phaseur, nous pouvons écrire ;

V_RD =V_RY + V_YD

V_RD =0,866 V_L ∠90°

La tension donnée à l'enroulement primaire d'un transformateur d'accroche est 0,866 fois celle du transformateur principal. La tension aux bornes d'un enroulement secondaire du transformateur teaser est V_2T et la tension aux bornes d'un enroulement secondaire du transformateur principal est V_2M . Maintenant, V_RD est appliqué à l'enroulement primaire d'un transformateur teaser. Par conséquent, le V_2T avance V_2M de 90˚. Et l'amplitude des deux tensions est la même. Le diagramme de phase de la connexion de Scott est illustré dans la figure ci-dessous.

La tension par tour doit être la même dans l'enroulement pour créer le même flux. Par conséquent, pour créer une tension par tour dans un enroulement primaire du transformateur principal et d'amorce, le nombre de tours dans un enroulement primaire du transformateur d'amorce doit être :

Par conséquent, le rapport de tours dans le transformateur d'accroche est ;

Par conséquent, les enroulements secondaires de chaque transformateur ont la même amplitude de tension avec une différence de phase de 90˚. Ainsi, cela crée un système biphasé équilibré.

Position du point neutre N

Si le point neutre est disponible dans une alimentation triphasée, une prise est prévue sur le transformateur d'accroche primaire. Par exemple, le ruban adhésif est disponible au point N. Ainsi, la tension aux bornes RN est ;

Dans les équations ci-dessus, nous avons dérivé la valeur de la tension entre RD ;

La tension aux bornes du point ND est ;

Nous avons donc une tension entre les points RN, RD et ND. Pour le même rapport de spires de tension dans ces enroulements, le nombre de spires est choisi comme ;

De l'équation ci-dessus, nous pouvons déduire le rapport du point neutre N divise l'enroulement primaire du transformateur teaser comme ; RN:ND =2:1.

Relation entre les courants d'entrée et de sortie

Le courant de ligne de l'alimentation triphasée d'entrée est I_R , je_O , et I_B . Ici, nous utilisons deux transformateurs et les deux transformateurs ont un enroulement primaire et secondaire. Ainsi, le courant passe à travers les enroulements primaire et secondaire du transformateur principal et teaser sont comme indiqué ci-dessous.

• I_1M =Courant primaire du transformateur principal
• I_2M =Courant secondaire du transformateur principal
• I_1T =Courant primaire du transformateur teaser
• I_2T =Courant secondaire du transformateur teaser

D'après le schéma de connexion, le courant qui traverse l'enroulement primaire du transformateur d'accroche est le courant de ligne IR. Par conséquent,

Je _{1 T} =I_R

L'enroulement secondaire des deux transformateurs est identique. Par conséquent, l'amplitude du courant qui traverse les deux enroulements secondaires est la même.

| Je _{2 M} |=| Je_{2 T} |

L'équation MMF d'équilibre du transformateur d'accroche est (en négligeant l'effet du courant magnétisant) ;

Je _{1 T} N_RD =je _{2 T} N_S

Je _R = 1.15 K I _{2 T} =je _{1 T}

Maintenant, l'équation MMF d'équilibre pour le transformateur principal est ;

Je _{1 M} N_YD – je _{1 M} N_BD =je _{2 M} N_S

Je _O – je _B = 2 K I _{2 M}

Pour un système triphasé équilibré ;

Je _R + je _O + je _B = 0

Je _B =– je _R – je _O

Je _O – (- je _R – je _O = 2 K I _{2 M}

Je_O + I_R + Je_O = 2 K I _{2 M}

I_R + 2Je_O = 2 K I _{2 M}

Maintenant, mettez la valeur du courant I_Y dans l'équation de I_B;

Ces équations de courant sont valables pour les charges équilibrées et déséquilibrées.

Applications de Scott Connection

Les applications de la connexion Scott sont répertoriées ci-dessous.

• Ce type de connexion est utilisé pour connecter un système triphasé à un système biphasé. Et la puissance peut circuler dans les deux sens.
• La connexion Scott est utilisée pour alimenter une charge monophasée (comme les trains électriques) à partir d'une alimentation triphasée équilibrée.
• Lorsque l'électricité est tirée d'une alimentation triphasée, elle est convertie en une alimentation monophasée utilisée pour les fours électriques monophasés.