BUTUNSiNAVLAR.COM
        Giriş     Üye OL
Üç fazlı transformatörler, Üç fazlı transformatörlerin sarımı ve hesapları, Üç Fazlı Transformatörün Yapısı, Üç Fazlı Transformatörün Çalışma Prensibi, bobin sarımı, trafolar neden değişik faz farklari ile sarilir, üç fazlı trafo manyetik akı yön, iki fazalı transformatör, 3 fazlı elekrik sigortası sembol, 3 fazlı transformatör, kare plastik makara, kompanzasyon hesabı, makarayla tel büküm, gerilim trafo bağlantısı, gerilim koruma rölesi bağlantı şeması, üç bacaklı termostat

Üç fazlı transformatörler

ÜÇ FAZLI TRANSFORMATÖRLER

1.1. Üç Fazlı Transformatörün Yapısı

Üç fazlı transformatörler yapı ve çalışma bakımdan bir fazlı transformatörlere benzerler. Bu nedenle üç adet aynı özellikteki bir fazlı transformatörün nüveleri birleştirilerek ( Resim 1.1) primer ve sekonder sargıları yıldız veya üçgen bağlanarak üç fazlı transformatör elde edileceği gibi, üç ayaklı (bacaklı) bir nüve üzerine primer ve sekonder sargılar sarılarak da elde edilebilir ( Resim 1.2 ).

üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi

Üç fazlı transformatörlerde manyetik nüveler genellikle birer yüzeyleri yalıtılmış 0,35mm kalınlığında silisyum alaşımlı sacların sıkıştırılarak paketlenmesinden meydana gelmiştir. Nüvenin kesiti, transformatörün güçüne göre kare, dikdörtgen, artı (+) işareti şeklinde veya çok basamaklı olarak yapılabilir. Büyük güçlü transformatörlerde nüve içine soğutma kanalları açılır. Nüveyi oluşturmak için küçük güçlerde sıcak haddelenmiş saclar kullanılır. Orta ve büyük güçlerde soğuk haddelenmiş ve yüksek manyetik endüksiyonlu (B=16000–18000 Gauss) özel transformatör sacları kullanılır.

üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi

Üç fazlı transformatörlerde çekirdek tipi ve mantel tipi nüveler kullanılır. Şekil 1.1a’daki çekirdek tipi nüvede her faz sargısına ait ayaklar (bacaklar) birbirine eşittir. Şekil 1.1b’deki mantel tipi nüvede ise ortadaki ayaklar (bacaklar) yandaki ayakların (bacakların) iki katı kadardır. Bu durum fazların manyetik devrelerinin birbirinden ayrı simetrik şekilde olmasını sağlar.

Üç fazlı transformatörlerde her faz sargısı için ayrı ayrı primer ve sekonder sargılar bir fazlı transformatörde olduğu gibi sarılır. Büyük güçlü transformatörlerde nüveye karşı yalıtımı kolaylaştırmak amacıyla gerilimi küçük değerde olan sargı altta, büyük değerde olan sargı ise üsttedir. Alt ve üst sargı arasına presbant yerleştirilir.

Büyük güçlü transformatörlerin iletken kesitleri de kalın olur. Sargılarda kullanılan iletkenler bakır veya alüminyumdan yuvarlak veya dikdörtgen şeklindedir. Sargılar, yağlı transformatörlerde izole kağıtlarla, kuru transformatörlerde ise pamuk veya cam elyaflı ipliklerle yapılır.

1.2. Üç Fazlı Transformatörün Çalışma Prensibi

Transformatörün primer sargılarına bir alternatif akım uygulandığında bobinler içerisinde bulunan demir nüvede bir manyetik akı dolaşmaya başlar bu akı demir nüvenin bacağında bulunan sekonder sargıyı keserek manyetik indüksiyon yoluyla bir gerilim indükler.

üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi

Primer ve sekonder sargılar arasında elektriki bir bağ yoktur. Üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi bir fazlı transformatörler gibidir. Üç fazın sargıları arasında 1200 faz farkı vardır.

Transformatörlerde gerilimlerin sipir sargıları doğru orantılıdır, akımlar ise ters orantılıdır. Bu oran aynı zamanda transformatörlerde boşta dönüştürme oranıdır.

üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi

Resim 1.3’te görülen üç fazlı transformatörün primer sargılarına üç fazlı alternatif gerilim uygulandığında bu sargılar değişken bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alan, üstünde sekonder sargılarının da bulunduğu nüve üzerinden devresini tamamlar. Primere uygulanan alternatif gerilimin zamana bağlı olarak her an yön ve şiddeti değiştiğinden, oluşturduğu manyetik alanın da her an yön ve şiddeti değişir. Bu alanın sekonder sargıları kesmesi ile bu sargılarda alternatif bir gerilim indüklenir. Görüldüğü gibi primer ve sekonder sargılarının birbirleri ile elektriksel bir bağlantıları olmadığı halde sekonder tarafından manyetik endüksiyon yolu ile bir gerilim oluşmaktadır.

1.3. Üç Fazlı Transformatörlerde Meydana Gelebilecek Arızalar

Arızalı gelen üç fazlı transformatörün primer ve sekonder iletken kesitleri, bağlantısı sarılan sipir sayısı ve etiket değerleri bir kartekse kaydedilir. Daha sonra tekrar transformatörü sarmak için bu değerler kullanılarak hesaplanan değerle karşılaştırılır. Hesaplanan ve ölçülen değerler transformatörün etiket değerleri ile aynı olmalıdır. Aynı çıkmazsa farkın neden kaynaklandığı araştırılarak hesaplama tekrar kontrol edilmelidir.

Üç fazlı transformatörlerde meydana gelen arızaları iki ana gurupta inceleyebiliriz. Aşırı akımdan dolayı meydana gelen arızalar ve aşırı gerilimden dolayı meydana gelen arızalardır.

1.3.1. Aşırı Akımdan Kaynaklanan Arızalar

Aşırı akım kısa devreden dolayı ve aşırı yüklenmeden dolayı oluşan akımdır. Transformatör sargısı belirli bir direnci olan devreyi besler. Bu durumda transformatörden normal akım çekilir. Devre iletkenine yalıtımı sağlayan dış izolasyon yapılmıştır. Bu izolasyon bazı etkenlerden dolayı özelliğini kaybettiğinden faz iletkenlerinin birbiriyle veya toprakla teması sonucu kısa devre olur ve transformatör yanar.

Kısa devre akımının transformatöre etkileri şu şekilde olur. İçinden akım geçen iletken ısınır iletkenin ısınması ile çevresinde bir sıcaklık oluşur. Oluşan sıcaklığın belirli bir değere ulaşmasıyla sargının yalıtımını sağlayan izolasyon maddesi özelliğini kaybeder ve kısa devre başlar. Kısa devre akımının bir diğer etkisi de içinden akım geçen iletkenin çevresinde manyetik alan oluşturmasıdır. İçinden akım geçen iki iletken yan yana geldiğinde akım yönleri aynı olursa çekme, akım yönleri ters olursa itme kuvveti oluşturur. Özellikle büyük güçlü transformatörlerde bu itme ve çekme kuvveti sargışekillerinin bozulmasına ve izolasyonun zedelenerek kısa devre yapmsına neden olur.

Transformatörün aşırı yüklemesinden yada aşırı akım çekilmesinden dolayı da arızalar oluşur. Transformatörün aşırı yüklemesi, transformatörün ısınmasına sargılarının zarar görmesine soğutmada kullanılan yağın özelliğini kaybetmesine ve transformatörün yanmasına neden olur.

üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi

İç Arıza:

  • Sarımlar arası kısa devre (1)
  • Sargılar arası kısa devre (2)
  • Sargı toprak arası kısa devre (3) ( Şekil 1.3 )

Dış Arıza:

  • Aşırı yüklenme ( 4 )
  • Fazlar arası kısa devre (5)
  • Faz toprak arası kısa devre (6) ( Şekil 1.3 )

1.3.2. Aşırı Gerilimden Kaynaklanan Arızalar

Her izolasyon maddesi, belirli bir gerilim değerine kadar özelliğini kaybetmeden yalıtım yapar. Bu değerin üzerinde gerilim uygulandığında izolasyon maddesi delinir ve kısa devre arızası oluşur. Transformatörde iç ve dış aşırı gerilim oluşur. İç aşırı gerilime özellikle büyük güçlü transformatörlerin devreye alınıp çıkartılmasında faz toprak kısa devresi hat kopması ya da dağıtım hatlarında sigorta atması gibi olaylar neden olur. Yıldırım düşmesi sonucu dış aşırı gerilim oluşur.

1.4. Üç Fazlı Transformatör Bağlantıları

Üç fazlı transformatörlerde üç şekilde bağlantı vardır. Bunlar;

  • Yıldız bağlantı
  • Üçgen bağlantı
  • Zigzak bağlantı

Daha çok sıfırlamanın (nötr) istenildiği yerlerde yıldız noktası sıfır olduğundan yıldız bağlantı kullanılır (Şekil 1.4).

üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi

Şekil 1.5:Üçgen ( D ) bağlantı

Fazlar arasında dengesiz yüklemelerin olduğu yerlerde ise zikzak bağlantı kullanılır.

üç fazlı transformatörlerin çalışma prensibi

Yıldız ve üçgen bağlantılar hem primer sargılarında hem de sekonder sargılarında uygulanabilir. Zikzak bağlantı ise yalnızca sekonder sargılarda uygulanır.(Şekil 1.6 ).

Üç fazlı transformatörlerde 12 çeşit bağlantışekli vardır. Primer sargı uçları ( büyük gerilim) büyük harflerle sekonder sargı uçları (küçük gerilim), küçük harflerle gösterilir. (U,V,W -u,v,w). Bağlantışekilleri ise Dd (üçgen), Yy (yıldız), Z (zikzak) sembolleri ile gösterilir. Bu sembollerin birincisi primer sargı bağlantısını, ikincisi ise sekonder sargı bağlantısını ifade eder.

Üç fazlı transformatörlerde bağlantı grupları yapılırken primer giriş gerilimleri ile sekonder çıkış gerilimleri aynı fazda olmayabilir. Bu faz farkı dört farklı bağlantı grubunu oluşturmuştur.

Bağlantı gruplarının yanındaki rakamlar, primer gerilimleri ile sekonder gerilimleri arasındaki faz farkını gösterir. Rakam 30 derece ile çarpılarak faz farkları bulunur.

transformatörler

transformatörler

ÜÇ FAZLI TRANSFORMATÖRLERDE SARIM HESABI

2.1. Semboller

Transformatör hesaplamalarında kullanılan temel semboller , anlamları ve birimleri aşağıda Tablo 2.1 ve Tablo 2.2’de gösterilmiştir.

SEMBOL ANLAMI BİRİMİ
a Nüvenin Eni cm
b Nüvenin Genişliği cm
h Pencere Yüksekliği cm
hm Makaranın İçten İçe Yüksekliği cm
Cp Pencere Genişliği cm

transformatörler

transformatörler

2.3. Üç Fazlı Transformatörün Hesabı

Üç fazlı transformatörlerin yapım hesapları, bir fazlı transformatörlerin yapım hesabına benzer. Nüve eşit kesitli üç ayaktan oluştuğundan, bir ayak için hesaplanan değerler diğer ayaklarda da aynı çıkacağından dolayı, hesaplama sadece bir ayak için yapılır.

transformatörler

transformatörler

transformatörler

transformatörler

transformatörler

ÜÇ FAZLI TRANSFORMATÖR SARIMI

3.1. Makara Yapımı

Transformatörlerde makara, sargıların düzgün olarak sarılması, birbirine ve manyetik nüveye karşı yalıtkanlığın sağlanması amacı ile yapılır.

Makara yapımında transformatörün gücüne göre değişik kalınlıklarda presbantlar kullanılır. Presbantlar transformatörün gücüne göre 1 – 1,5 – 2 mm veya daha kalın olabilmektedir. Bazı transformatörlerde presbant yerine bakalit veya ebonit gibi malzemeler de kullanılabilir. Seri imalatta sert plastikten çeşitli ebatlarda hazır makaralar da bulunmaktadır.

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Makara yapımı için presbantın üzerine şekil 3.1’deki gibi makara ölçülerinin çizilmesi gerekir. Makara nüvenin üzerine geçeceği için kenar ölçüleri mutlaka nüve ölçülerinden presbant kalınlığı kadar büyük alınmalıdır. Ayrıca makara kenarlarının alt ve üst kısmında 5 mm’ lik kulakçık bırakılır. Bu kulakçıklar, makara gövdesinin kapak kısmına

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Makara için şekil 3,1’deki gibi ve makara kapakları için şekil 3.2’deki gibi şekiller presbant üzerine çizilerek makasla kesilir. Makaranın kesim işlemi bittikten sonra bükme ve yapıştırma işlemi yapılır. a ve b kenarları ile kulakçıklar, çizilen yerlerden bükülmesinin düzgün olarak yapılması için presbantın arka tarafından bir bıçakla çizilir ve ters tarafa katlanır. Fazla olarak çizilen a kenarı ile baş taraftaki a kenarının yarım katları inceltilir. İnceltilen iki a kenarı üst üste getirilerek yapıştırılır. Böylece iki katın kalınlığını bir katın kalınlığına eşitlemiş oluruz. Makaranın kapaklarının biri bir tarafta diğeri öbür tarafta olacak şekilde makaranın kenarındaki kulakçıklarla yapıştırılarak makaranın yapılışı şekil 3.3’teki

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

3.2. Bobinlerin Sarımı

Bobinler makara üzerine sarılmadan önce, makarayı sarım çıkrığına takmak için iç kısmının dolu olması gerekir. İç kısmı boş olursa makara sabitlenmemiş olur ve sargı düzgün sarılamaz. Makaranın içine tam girecek şekilde nüve ölçülerine göre takoz yapılır. Makaranın sıkıştırılması için, her iki tarafına yan kapaklar yapılır. Sarım çıkrığına takmak için takoz ve kapakların ortasından delik delinir. Makara içerisine takoz sıkıca geçirildikten sonra yan kapaklarla birlikte sarım çıkrığına takılır.

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Makara sarım çıkrığına takıldıktan sonra, önce primer sargı, sonra sekonder sargı sarılır. İletkenin ucunu dışarıya çıkarmak için makaranın a kenarındaki kapağına delik açılır. Açılan delikten iletkenin ucuna makaron geçirilir. Daha sonra bu makara bağlantı yapacak kadar çıkarılıp sarım çıkrığının miline sarılmalıdır. Makaranın kapaklarına delikler açılırken a kenarına gelmesine özen gösterilmelidir. Makaranın kapaklarına açtığımız delikten içeri iletkeni geçirdiğimiz yer sarıma başladığımız yerdir.

Sarıma başladığımız yere tekrar geldiğimizde 1.sipiri sarmış oluruz. Sarım boyunca kaç sipir sardığımızı saymamız ve birinci kat tamamlandığında tekrar saymamız sarım sırasında fazla ya da eksik sipir sarmamızı engelleyecektir. Sarım sırasında iletken gergin tutularak yan yana gelen iletken arasında boşluk bırakmadan birinci kat tamamlanır.

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Birinci kat tamamlandıktan sonra ikinci kat sarıma geçmeden önce yan yana gelen iletkenler arasındaki boşluklar var ise sarım bıçağı ile boşlular kapatılır. Katlar arasını 0,30 mm kalınlığında presbantla yalıtmamız gerekir. Daha sonra ikinci kat sarıma geçilir. İkinci katta aynışekilde sarılır ve primer tarafının sarımı bu şekilde katlar arasına 0,30 mm’lik presbant konularak primer sargısı tamamlanır. Primer sargı tamamlandıktan sonra üzeri 0,50 mm’lik presbantla yalıtılır. İletkenin ucuna makaron takılarak makaranın kapağına önceki deliğin yanına delik açılıp, açılan delikten çıkarılır ( Resim 3.4).

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

İletkenin ucuna uygun olan makaron takılarak primer sargı uçlarının yanına açılan delikten dışarı çıkarılıp sekonder sargı sarılmaya başlanır. Önceki primer sargısına uygulanan işlemler sırasıyla sekonder sargısında uygulanır. Sargıların köşelerinde ya da orta kısımlarında oluşacak kabarmaları en aza indirmek için tahta veya plastik tokmakla iletkenler zarar görmeyecek şekilde yavaşça vurulur. Sekonder sargının katları arası da tamamlandığında 0,30 mm’lik presbant ile katlar arası yalıtılarak sarım tamamlanır.(Resim 3.5).

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Makara ve bobinlerden üçer adet yapılmasının gerektiğini daha önce açıklamıştık. Üç adet makara ve bu makaraların üzerine üç adet primer ile sekonder sargıları sarıldıktan sonra ohmmetre ile sargıların kopukluk kontrolü yapılır.

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Sargılarda herhangi bir kopukluk bulunursa ohmmetre sonsuz direnç gösterir ya da sargıların dirençleri farklı değerlerde olabilir.

3.3. Sacların Düzenlenmesi

Transformatör bobini yalıtımı tamamlanıp, montaja hazır hale getirildikten sonra manyetik nüveyi oluşturan saclar makara içine yerleştirilir. Yerleştirme işleminden önce saclar gruplar haline getirilir.

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Birinci grup sac alınarak makara içine uygun şekilde yerleştirilir. Bunu yaparken sacların, makaranın köşelerine zarar vermemesine dikkat etmeli, herhangi bir zorlamada çekiç ve tokmak kullanılmamalıdır. (Resim 3.9).

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Resim 3.9

Aksi takdirde makaranın iç yüzeyi yırtılarak iletkenler çizilebilir veya kopabilir. Birinci grup sac dikkatli bir şekilde yerleştirildikten sonra ikinci grup sacların yerleştirme işlemi birinci grup yerleştirmeye ters yönde olacak şekilde takılır (Resim 3.10).

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Resim 3.10

İkinci grup sacların ters takılmasının nedeni ek yerleri üst üste gelmemiş olur aynı zamanda saclar arasında hava boşluğu kalmadığından manyetik akı yoğunluğu artar. Sacların hepsi yerleştirildikten sonra, nüvenin dışına taşan saclar var ise boştaki bir sac alınarak, sacların üzerine konur ve çekiçle vurularak aynı hizaya gelmesi sağlanır.

3.4. Üç Fazlı Transformatörün Montaj Tekniği

Transformatör sacları takıldıktan sonra, nüveye köşebent veya kalın sacdan ayak yapılır. Bobin uçlarının bağlanacağı klemensin tespit edilmesi için L şeklinde sac parça yapılır. Daha sonra ayaklar ve klemens tespit parçası, sacların delik ölçülerinde delinir, nüve üzerine konularak cıvatalarla sıkılır ( Resim 3.11).

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Resim 3.11

Bobin uçları klemenslere bağlanırken, fazlalıkları kesilir, iletkenin emayesi kazınır ve klemens vidaları yeteri kadar sıkıştırılarak montaj tamamlanır ( Resim 3.12).

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Resim 3.12

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

Montajı tamamlanan transformatör sargıları ohmmetre ile kopukluk, kısa devre ve gövdeye kaçak kontrolü yapılır. Seri lamba ile primer ve sekonder sargıları arasında kısa devre, primer ve sekonder sargıların kendi giriş ve çıkış uçları arasında kopukluk, sargı uçları ile nüve arasında gövdeye kaçak kontrolleri yapılır. Bu kontroller üç faz sargısı için ayrı ayrı yapılır. Her hangi bir kaçak ya da kopukluk görülmezse transformatör çalıştırılır. Bu kontrollerden sonra, primer sargılardan enerji verilerek, transformatörün boş çalışmadaki gerilim ve akım değerleri kaydedilir. Daha sonra sekonder sargılarına bir reosta bağlanarak transformatör yüklenir ve yükte, gerilim ve akım değerleri kaydedilir. Kaydedilen değerler ile hesaplanan değerler karşılaştırılır. Transformatörden titreşim sesi gelirse saclar iyice sıkıştırılır. Kontroller sonunda, değerler normal ise transformatör üzerine yapıştırılacak bir etikete; sekonder (çıkış) gücü (S2), primer gerilimi (U1), sekonder gerilimi (U2), çalışma frekansı (f),primer akımı (I1 ) ve sekonder akımı (I2) değerleri yazılır(Resim 3.14).

üç fazlı transformatörlerin sarımı ve sarım hesabı

TÜM DERS NOTLARI İÇİN TIKLAYIN
YORUMLAR

YORUM YAZ
Yorum yazabilmek için sağ üstten giriş yapmanız gerekir.
  Üye değilseniz,üye olmak için
 TIKLAYIN.
Lütfen sorularınızı yukarıdaki SORUSOR sekmesinden sorunuz
Buradan sorularınıza admin tarafından CEVAP VERİLMEYECEKTİR.
Max. 1000 karakter.
Sinavlara hazirlik