Memahami Transformator Scott-T: Konversi Daya Dua-Fasa dan Tiga-Fasa

Apa itu Koneksi Scott atau Transformator Scott-T?

Koneksi Scott

Koneksi Scott adalah jenis koneksi transformator yang digunakan untuk mendapatkan sumbatan listrik dua fasa dari sumber tiga fasa atau sebaliknya. Koneksi Scott juga dikenal sebagai Transformator Scott-T. Metode koneksi transformator ini ditemukan oleh Charles F. Scott. Jadi, atas namanya, metode ini luas dikenal sebagai koneksi Scott.

Postingan Terkait: Koneksi Open Delta Transformator

Diagram Koneksi Scott's-T Connection

Dalam koneksi Scott, dua transformator satu fasa terhubung secara listrik tetapi terpisah secara magnetik. Satu transformator dikenal sebagai transformator utama dan transformator kedua dikenal sebagai transformator pembantu. Transformator pembantu juga disebut transformator teaser. Diagram koneksi koneksi Scott adalah seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Gulungan primer transformator utama di-center-tapped di titik D. Dan dua garis (Y dan B) dari sumbatan tiga fasa terhubung ke gulungan primer transformator utama. Dan gulungan sekunder transformator utama terhubung di seluruh titik a1 dan a2.

Gulungan primer transformator pembantu terhubung antara titik center-tapped D dan terminal garis yang tersisa (fasa R). Dan gulungan sekunder transformator pembantu terhubung antara titik b₁ dan b₂.

Gulungan primer transformator utama di-center-tapped menjadi bagian yang sama. Oleh karena itu, jumlah lilinan di bagian YD dan BD sama.

Diagram Fasor Transformator Scott

Tegangan garis dari sumbatan tiga fasa (V_RY, V_YB, dan V_BR) sama dalam magnitudo dan berjarak 120 derajat. Diagram fasor tegangan sumbatan ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Diagram fasor dari sumbatan tiga fasa dapat digambar sebagai segitiga setara. Magnitudo semua tegangan garis sama. Oleh karena itu,

V_RY = V_YB = V_BR = V_L

Untuk perhitungan, kita pertimbangkan fasor YB sebagai fasor referensi.

V_YB = V_L∠ + 0°

V_RY = V_L∠ + 120°

V_BR = V_L∠ – 120°

Titik center tapping D membagi gulungan primer menjadi bagian yang sama. Pertimbangkan, jumlah lilinan di gulungan primer adalah N_P. Oleh karena itu,

Jadi, tegangan di bagian YD dan BD sama dan dalam fasa dengan tegangan V_YB.

Sekarang, kita perlu menemukan tegangan gulungan primer transformator teaser (V_RD). Dari diagram fasor, kita dapat menulis;

V_RD = V_RY + V_YD

V_RD = 0.866 V_L ∠90°

Tegangan yang diberikan ke gulungan primer transformator teaser adalah 0.866 kali dari transformator utama. Tegangan di seluruh gulungan sekunder transformator teaser adalah V_2T dan tegangan di seluruh gulungan sekunder transformator utama adalah V_2M. Sekarang, V_RD diterapkan ke gulungan primer transformator teaser. Oleh karena itu, V_2T memimpin V_2M sebesar 90˚. Dan magnitudo kedua tegangan sama. Diagram fasor dari koneksi Scott ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Tegangan per lilinan harus sama di gulungan untuk menciptakan fluks yang sama. Oleh karena itu, untuk membuat tegangan per lilinan di gulungan primer transformator utama dan teaser, jumlah lilinan di gulungan primer transformator teaser harus;

Oleh karena itu, rasio lilinan di transformator teaser adalah;

Maka, gulungan sekunder setiap transformator memiliki magnitudo tegangan yang sama dengan perbedaan fasa 90˚. Jadi, itu menciptakan sistem dua fasa yang seimbang.

Posisi Titik Neutral N

Jika titik neutral tersedia di sumbatan tiga fasa, tapping disediakan di gulungan primer transformator teaser. Misalnya, tapping tersedia di titik N. Maka, tegangan di seluruh terminal RN adalah;

Dalam persamaan di atas, kita telah menghasilkan nilai tegangan antara RD;

Tegangan di seluruh titik ND adalah;

Jadi, kita memiliki tegangan di seluruh titik RN, RD, dan ND. Untuk rasio lilinan tegangan yang sama di gulungan ini, jumlah lilinan dipilih sebagai;

Dari persamaan di atas, kita dapat menghasilkan rasio titik neutral N membagi gulungan primer transformator teaser sebagai; RN:ND = 2:1.

Hubungan Arus Masuk dan Keluar

Arus garis dari sumbatan tiga fasa masuk adalah I_R, I_Y, dan I_B. Di sini, kita menggunakan dua transformator dan keduanya memiliki gulungan primer dan sekunder. Jadi, arus yang melewati gulungan primer dan sekunder dari transformator utama dan teaser adalah sebagai berikut.

• I_1M = Arus primer transformator utama
• I_2M = Arus sekunder transformator utama
• I_1T = Arus primer transformator teaser
• I_2T = Arus sekunder transformator teaser

Dari diagram koneksi, arus yang melewati gulungan primer transformator teaser adalah arus garis IR. Oleh karena itu,

I_1T = I_R

Gulungan sekunder kedua transformator identik. Maka, magnitudo arus yang melewati kedua gulungan sekunder sama.

| I_2M |= | I_2T |

Persamaan MMF seimbang transformator teaser adalah (mengabaikan efek arus magnetisasi);

I_1T N_RD = I_2T N_S

I_R = 1.15 K I_2T = I_1T

Sekarang, persamaan MMF seimbang untuk transformator utama adalah;

I_1M N_YD – I_1M N_BD = I_2M N_S

I_Y – I_B = 2 K I_2M

Untuk sistem tiga fasa seimbang;

I_R + I_Y + I_B = 0

I_B = – I_R – I_Y

I_Y – (- I_R – I_Y = 2 K I_2M

I_Y + I_R + I_Y = 2 K I_2M

I_R + 2I_Y = 2 K I_2M

Sekarang, masukkan nilai arus I_Y ke dalam persamaan I_B;

Persamaan arus ini berlaku untuk beban seimbang dan tidak seimbang.

Aplikasi Koneksi Scott

Aplikasi koneksi Scott tercantum di bawah ini.

• Jenis koneksi ini digunakan untuk menghubungkan sistem tiga fasa dengan sistem dua fasa. Dan daya dapat mengalir ke dua arah.
• Koneksi Scott digunakan untuk menyuplai beban satu fasa (seperti kereta listrik) dari sumbatan tiga fasa yang seimbang.
• Ketika daya diambil dari sumbatan tiga fasa, itu diubah menjadi sumbatan satu fasa yang digunakan untuk pemanas listrik satu fasa.