Dreiphasen-Transformatoren

Aufbau von Dreiphasen-Transformatoren

Ein Dreiphasen-Transformator oder Dreiphasenwechselstrom-Transformator besteht aus drei Transformatoren, die zur Erzeugung von Dreiphasenwechselstrom zu einem Bauelement zusammengefügt wurden. Zur Verdeutlichung des Aufbaus dieser drei Transformatoren stelle man sich vor, dass die Eisenkerne sternförmig angeordnet sind. Die Trafowicklungen befinden sich dabei auf den drei nach außen liegenden Schenkeln. Werden alle drei Außenleiter gleichzeitig belastet, ist die sich daraus ergebene Summe der Ströme der drei Phasen jederzeit Null, sowie der Neutralleiter ebenfalls.

Am häufigsten wird der Dreiphasen-Transformator verwendet, der den Aufbau eines unsymmetrischen Drehstromkerntransformators aufweist. Hierbei befinden sich die drei Schenkel der quadratischen Eisenkerne in einer Ebene. Die Schenkel tragen jeweils die Primär- und Sekundärwicklung eines Außenleiters. Das unsymmetrische Drehstromsystem entsteht in diesem Fall, weil die drei Schenkel des Eisenkernes aufgrund ihrer unterschiedlich langen Wege auf den Außen- und Mittelschenkeln einen mehr oder weniger großen Magnetisierungsstrom aufweisen.

Funktionsweise von Dreiphasen-Transformatoren

Grundsätzlich funktioniert ein Dreiphasen-Transformator nach den gleichen Prinzipien wie ein Einphasen-Transformator. Die Wechselspannung in der Sekundärspule, der Ausgangsseite des Transformators, wird durch das veränderte Magnetfeld der Primärspule erzeugt, indem an der Primärseite eine Wechselspannung angelegt wird.

Der Dreiphasenwechselstrom

Man spricht bei Dreiphasen-Transformatoren von Dreiphasenwechselstrom oder Drehstrom, wenn an den drei Primärspulen somit drei gleich große Wechselspannungen anliegen. Während der Phasenlage, dem sogenannten Nulldurchgang, verschieben sich die Wechselspannungen um 120°. Jede der drei Spulen erhält auf der Sekundärseite ebenfalls eine um den gleichen Winkel verschobene Spannung. Infolgedessen wird durch diese Verschiebungen der sogenannte Dreiphasenwechselstrom oder Drehstrom erzeugt.

Folgender Grundsatz gilt bei der Transformation von Spannungen: Die Sekundärspannung ist abhängig von der Größe der Primärspannung sowie dem Windungsverhältnis. Das bedeutet für die Praxis, je größer die Primärspannung und Windungszahl gewählt wird, desto größer ist die sich daraus ergebene Sekundärspannung. Hierbei findet folgende Formel Anwendung: U1/U2=N1/N2 (U1=Primärspannung; U2=Sekundärspannung; N1 bzw. N2=Windungszahl)

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