Трехфазные трансформаторы

В промышленных установках средней и большой мощности используют выпрямительные схемы, питающиеся от сети трехфазного переменного тока. Для питания этих схем применяют трехфазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы бывают групповые (рис. 3.4), в которых трансформатор выполнен из трех однофазных и каждый из трансфор­маторов группы работает как обычный однофазный, и трехстержневые (рис. 3.5).

Первичные и вторичные обмотки соединяют звездой (Y) или тре­угольником (Δ). При этом схемы соединения обозначают дробью, указывая в числителе схему соединения обмоток высшего, а в знамена­теле – обмоток низшего напря­жения, например Y/Y . В групповом трехфазном трансформаторе магнитная система симме­тричная, что дает возможность получить симметрич­ное трехфазное на­пряжение с вторичных обмоток при питании первичных об­моток от трехфазной сети, фазовые напряжения которой относительно друг друга сдвинуты на 120 градусов.

При исследовании работы группового трехфазного трансформатора можно каждый из трех трансформаторов рассматривать отдельно. По­этому получен­ные ранее уравнения для однофазного трансформатора, его векторные диа­граммы и схемы замещения можно полностью ис­пользовать при рассмотрении процессов в каждой фазе группового трехфазного трансформатора.

В трехстержневом трансформаторе геометрическая сумма маг­нитных пото­ков в отдельных стержнях в любой момент времени равна нулю. В связи с этим отпадает надобность в специальных участках магнитопровода, необходимых лишь для создания замкнутой магнитной цепи каждой фазы. Магнитный поток любой из фаз может замыкаться через стержни, на которых расположены об­мотки двух остальных фаз. В этом преимущество такого трансформатора, так как масса магнитопровода уменьшается. Однако имеется не­достаток, со­стоящий в том, что магнитные сопротивления средней и крайних фаз отличаются из-за различного пути для магнитного потока в этих фазах.

В трехстержневом трехфазном трансформаторе все шесть обмоток разме­щены на общем сердечнике, поэтому при составлении уравнений следует учи­тывать взаимное влияние обмоток. При определенных усло­виях уравнения для каждой фазы данного трансформатора сводят к уравнениям однофазного трансформатора. Поэтому все зависимости, полученные ранее, могут быть применимы при расчете каждой фазы трехфазного трансформатора.

Коэффициент трансформации в таком трансформаторе определяют как от­ношение линейных напряжений, поэтому он зависит не только от числа витков фазных обмоток, но и от схемы их соединения.