KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2014

PYTANIE NR 3.
Transformator trójfazowy o skojarzeniu uzwojeń Dy5 i napięciach znamionowych U1n = 400 V, U2n = 115 V ma przekładnię zwojową równą
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przekładnia zwojowa odnosi się do napięć fazowych uzwojeń. Dla Dy: po stronie D napięcie fazowe = międzyfazowe (400 V), a po stronie y napięcie fazowe = UL/√3 = 115/√3. Zatem n = 400 / (115/√3) = (400·√3)/115 ≈ 6,017.

Pełne wyjaśnienie:

W transformatorze trójfazowym trzeba odróżnić dwie wielkości:

  • przekładnię napięciową – najczęściej rozumianą jako stosunek napięć międzyfazowych (liniowych) U1L/U2L,
  • przekładnię zwojową – z definicji związaną ze stosunkiem liczby zwojów, a więc także ze stosunkiem napięć fazowych U1f/U2f (dla idealnego transformatora).

W zadaniu podano skojarzenie Dy5, czyli: uzwojenie górnego napięcia połączone w trójkąt (D), a dolnego napięcia w gwiazdę (y). Sama liczba "5" (grupa zegarowa) opisuje przesunięcie fazowe, ale do obliczenia przekładni zwojowej w tym zadaniu nie jest kluczowa.

Kluczowe są relacje między napięciem liniowym i fazowym:

  • dla połączenia D (trójkąt): UL = Uf,
  • dla połączenia y (gwiazda): UL = √3 · Uf, czyli Uf = UL/√3.

Zakładamy typową interpretację napięć znamionowych jako napięć międzyfazowych: U1L = 400 V i U2L = 115 V.

Przeliczamy na napięcia fazowe:

  • strona D: U1f = U1L = 400 V,
  • strona y: U2f = U2L/√3 = 115/√3 V.

Teraz liczymy przekładnię zwojową:

n = U1f / U2f = 400 / (115/√3) = (400 · √3) / 115 ≈ 6,017.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne? Odpowiedź 3,478 odpowiada jedynie prostemu stosunkowi napięć liniowych 400/115, czyli przekładni napięciowej, a nie zwojowej w układzie D/y. Pozostałe liczby wynikają zwykle z przypadkowego użycia √3 w złym miejscu (np. przemnożenia niewłaściwej strony lub potraktowania napięcia liniowego jako fazowego w obu uzwojeniach).

Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz połączenie D/y lub y/D, zadaj sobie pytanie, czy liczysz z napięć liniowych czy fazowych. Właśnie wtedy najczęściej pojawia się korekta o √3.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przekładnia zwojowa to stosunek liczby zwojów uzwojenia pierwotnego do wtórnego. W idealnym transformatorze jest równa stosunkowi napięć fazowych tych uzwojeń. W transformatorach trójfazowych trzeba więc ustalić, czy pracujesz na napięciach fazowych czy międzyfazowych.
Bo U1n i U2n są zwykle napięciami międzyfazowymi, a przekładnia zwojowa wynika z napięć fazowych. W trójkącie UL=Uf, a w gwieździe UL=√3·Uf. To powoduje pojawienie się współczynnika √3 w obliczeniach dla układów D/y lub y/D.
W połączeniu gwiazda zachodzi zależność UL = √3 · Uf. Jeśli masz napięcie międzyfazowe (liniowe), to napięcie fazowe obliczasz jako Uf = UL/√3. To krok niezbędny, gdy pytanie dotyczy przekładni zwojowej.
W połączeniu trójkąt napięcie fazowe uzwojenia jest równe napięciu międzyfazowemu: UL = Uf. Dzięki temu po stronie D nie musisz wykonywać przeliczeń na √3, a korekta pojawia się dopiero po stronie y (gwiazda).
Zapis Dy5 oznacza, że uzwojenie strony wyższej jest połączone w trójkąt (D), a strony niższej w gwiazdę (y). Liczba 5 wskazuje grupę zegarową, czyli przesunięcie fazowe między napięciami stron transformatora. Do samej przekładni zwojowej kluczowe jest D/y, a nie numer grupy.
Najpierw ustal, że U1n i U2n to napięcia liniowe. Następnie przejdź na napięcia fazowe: dla D przyjmij U1f=U1L, a dla y policz U2f=U2L/√3. Dopiero wtedy licz n = U1f/U2f. W Dy zwykle wychodzi (U1n·√3)/U2n.
To jest poprawny stosunek napięć liniowych (często nazywany przekładnią napięciową), ale nie musi być przekładnią zwojową w układzie D/y. Jeśli pytanie dotyczy zwojów, musisz użyć napięć fazowych, co w Dy wprowadza czynnik √3 i daje większy wynik.
Najczęstsze potknięcie to automatyczne dzielenie U1n/U2n bez sprawdzenia, czy chodzi o przekładnię napięciową czy zwojową. Drugi błąd to użycie √3 po niewłaściwej stronie (np. przemnożenie napięcia w trójkącie). Pomaga schemat: D: bez √3, y: Uf=UL/√3.
Transformatory trójfazowe pojawiają się wszędzie tam, gdzie infrastruktura gazowa wymaga zasilania urządzeń elektrycznych: napędów, grzałek, wentylacji, systemów pomiarowych czy automatyki. Rozumienie przekładni pomaga ocenić, jakie napięcia będą dostępne po stronie wtórnej i jak dobrać osprzęt zasilany z transformatora.
Ćwicz rozpoznawanie, czy dane U są liniowe czy fazowe, i zapisuj relacje: dla y zawsze pojawia się √3 między UL i Uf, a dla D nie. Rozwiązuj krótkie serie zadań dla układów Dd, Yy, Dy i Yd. Na egzaminie najpierw wypisz U1f i U2f, dopiero potem licz n.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 53% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Przekładnia zwojowa odnosi się do napięć fazowych uzwojeń."

Źródła:

  • Wikipedia: Vector group (transformer) — https://en.wikipedia.org/wiki/Vector_group_(transformer) (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia: Three-phase electric power — sekcja o zależnościach liniowe–fazowe — https://en.wikipedia.org/wiki/Three-phase_electric_power (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia: Transformer — relacja napięcie–liczba zwojów (transformator idealny) — https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręcznik do elektrotechniki: transformatory jednofazowe i trójfazowe (rozdział o połączeniach uzwojeń)
  • Zadania rachunkowe z transformatorów trójfazowych (przekładnia napięciowa vs zwojowa)
  • Tablice/zestawienia grup wektorowych transformatorów oraz relacji napięć fazowych i liniowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego