¿Cómo funciona un transformador trifásico con fases que comparten un núcleo común?

Usted tiene razón en que, en cada devanado, el campo magnético varía en fase con la corriente en los devanados. Con lo que está teniendo problemas es con el concepto de flujo "aniquilado" en el lugar donde se unen los núcleos.

Aquí es útil pensar en 'circuitos magnéticos'. Piense en un transformador monofásico por un momento; el núcleo completa un bucle que pasa a través de los devanados, por lo que el campo de los devanados tiene un camino cerrado. Ahora piense en un transformador trifásico. Mira la fase A sinuoso. Tiene una cierta cantidad de campo que debe devolverse desde un extremo del devanado al otro. Usted podría simplemente cerrarlo sobre sí mismo, y hacer lo mismo con las fases B y C, y tener tres transformadores monofásicos separados, y se haría el trabajo, pero sería un desperdicio de material. Considere que la relación de fase de las corrientes significa que, en un momento dado, los campos de las fases B y C sumados son iguales y opuestos a los de la fase A. No importa a qué fase se mire, los campos de la corriente. los otros dos se agregan para cancelar. Usted ve, donde estaba suponiendo que los campos se aniquilaban entre sí, lo que de hecho sucede es que se complementan entre sí, y proporcionan la cantidad correcta de camino de retorno magnético. Esto le permite utilizar menos material de núcleo, por lo que la economía dicta que ese es el camino a seguir.

Es un poco como lo que sucede con las corrientes en una carga trifásica conectada en Y; las corrientes se suman a cero, pero no es que se aniquilan unas a otras, es que forman rutas de retorno equilibradas entre sí.

La clave aquí es que cada núcleo individual tiene los pares primario y secundario para esa fase. Si bien tiene razón en que para el transformador en su conjunto, los flujos deberían sumarse a cero, en cada núcleo individual solo se ve efectivamente el flujo para esa fase en particular, el flujo completo no pasa a través de cada uno de esos núcleos.

Si los siguientes comandos se copian y pegan en MATLAB, tendrá una fase triple en un período con una frecuencia de 1.

  

    

t = 0: 0.000001: (2 * pi); y1 = 220 * sin (t- (pi / 6)); y2 = 220 * sin ((t- (pi / 6)) + (2 * pi / 3)); y3 = 220 * sin ((t- ( pi / 6)) + (4 * pi / 3)); gráfico (t, y1, t, y2, t, y3); cuadrícula en

  

El flujo magnético que fluye en cada tramo del transformador trifásico es igual que las formas de onda de corriente trifásica. Hay 6 áreas importantes en un período porque hay 3 fases que dividen un período en tres áreas con 120 grados, y en cada área hay 2 fases que una de ellas aumenta y otra disminuye y sus curvas cortarán la otra . Entonces, cada una de las terceras está dividida en dos partes y tenemos 6 áreas importantes. En cada uno de los sextos; el núcleo de una fase inyecta flujo en el núcleo de otras dos fases o el flujo de inyección de dos fases en otro núcleo de fase.

Azul Rojo Verde

0 a pi / 3 ↑ ↓ phase 1 fase se está inyectando

Pi / 3 a 2pi / 3 ↑ ↑ ↓ 2 fases se inyectan

2pi / 3 a pi ↓ ↑ ↓ 1 fase está inyectando

Pi a 4pi / 3 ↓ ↑ ↑ 2 fases se inyectan

4pi / 3 a 5pi / 3 phase ↓ ↑ 1 fase se está inyectando

5pi / 3 a 2pi ↑ ↓ ↑ 2 fases se inyectan

Pero lo más importante que no debe ignorarse es; algunos flujos fluyen hacia el aceite del transformador y, debido a limitaciones financieras, se ignoran. Pero en transformadores de centrales he visto estas soluciones: 1- Utilizando núcleo de transformador de 5 patas. En estos transformadores, hay dos patas junto a las fases más cercanas y su volumen es la mitad de las patas principales. 2- Usando transformadores tipo shell, cuyas bobinas están cubiertas con el núcleo y el flujo de dispersión es muy bajo. 3- Uso de partes del núcleo en los tanques de transformadores que no tienen ninguna conexión con el núcleo principal y hacen que la pérdida de flujo de dispersión sea menor.