até agora temos olhado para a construção e operação do transformador de fase única, dois transformadores de tensão de enrolamento que podem ser usados aumentar ou diminuir a sua tensão secundária em relação à tensão de alimentação primária. Mas os transformadores de tensão também podem ser construídos para conexão não apenas a uma única fase, mas para duas fases, três fases, seis fases e até mesmo elaborar combinações até 24 fases para alguns transformadores de retificação DC.,se pegarmos em três transformadores de fase única e ligarmos os enrolamentos primários uns aos outros e os enrolamentos secundários uns aos outros numa configuração fixa, Podemos usar os transformadores numa fonte de três fases.
três fases, também escritas como fontes de alimentação de 3 fases ou 3φ são usadas para geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, bem como para todos os usos industriais., As fontes de alimentação em três fases têm muitas vantagens elétricas sobre a energia em uma única fase e ao considerar os transformadores em três fases temos que lidar com três tensões alternadas e correntes diferentes em tempo de fase em 120 graus, como mostrado abaixo.tensão e correntes de três fases: VL é a tensão de linha a linha,e VP é a tensão de fase a ponto.
um transformador não pode actuar como um dispositivo de mudança de fase e transformar uma única fase em três ou três fases numa única fase., Para tornar as conexões do transformador compatíveis com as fontes de três fases, precisamos conectá-las juntas de uma forma particular para formar uma configuração de três fases do transformador.
um transformador de três fases ou um transformador de 3φ pode ser construído ligando três transformadores de uma única fase, formando assim um banco de três transformadores de fase, ou utilizando um transformador de três fases pré-montado e equilibrado, que consiste em três pares de enrolamentos de uma única fase montados num único núcleo laminado.,
As vantagens de construir um único transformador de três fases é que para a mesma classificação kVA será menor, mais barato e mais leve do que três transformadores individuais de fase Unidos, porque o núcleo de cobre e ferro são usados de forma mais eficaz. Os métodos de conectar os enrolamentos primário e secundário são os mesmos, seja usando apenas um transformador de três fases ou três transformadores separados de uma única fase., Considere o circuito abaixo:
trifásico Transformador de Conexões
Os enrolamentos primário e secundário de um transformador pode ser conectado em configurações diferentes, como mostrado, para atender praticamente qualquer necessidade. No caso de três enrolamentos de transformadores de fase, três formas de conexão são possíveis: “estrela” (wye), “delta” (malha) e “estrela interconectada” (zig-zag).,
as combinações dos três enrolamentos podem ser com o delta-conectado primário e o star-conectado secundário, ou star-delta, star-star ou delta-delta, dependendo do uso dos transformadores. Quando os transformadores são usados para fornecer três ou mais fases, eles são geralmente referidos como um transformador de Polifase.
três configurações do transformador de fase e do Delta
mas o que queremos dizer com “estrela” (também conhecido como Wye) e “delta” (também conhecido como Mesh) quando lidamos com conexões do transformador de três fases. Um transformador de três fases tem três conjuntos de enrolamentos primário e secundário., Dependendo de como estes conjuntos de enrolamentos estão interligados, determina se a conexão é uma configuração estrela ou delta.
As três tensões disponíveis, que são cada uma deslocada do outro por 120 graus elétricos, não só decidiu sobre o tipo de conexões elétricas usadas nos lados primário e secundário, mas determinar o fluxo das correntes dos transformadores.com três transformadores de fase única ligados entre si, o fluxo magnético nos três transformadores difere em fase por 120 graus temporais., Com um único transformador de três fases, há três fluxos magnéticos no núcleo que diferem em fase de tempo em 120 graus.
O método padrão para a marcação de três enrolamentos de transformadores de fase é rotular os três enrolamentos primários com maiúsculas (maiúsculas) letras A, B E C, usados para representar as três fases individuais de vermelho, amarelo e azul. Os enrolamentos secundários são rotulados com letras pequenas (minúsculas) a, b E C., Cada enrolamento tem duas extremidades, normalmente rotulados de 1 e 2 de modo que, por exemplo, o segundo enrolamento do primário tem fins que vai ser rotulado de B1 e B2, enquanto o terceiro enrolamento do secundário será marcado c1 e c2, conforme mostrado.,
Transformador Estrela e Delta Configurações
Símbolos são usados geralmente em três fases transformador para indicar o tipo ou tipos de conexões usadas com letras maiúsculas Y para conectado em estrela, D para a delta conectado e Z para interligada estrela principal enrolamentos, com minúscula, y, d e z para os seus respectivos secundários. Então, Estrela-Estrela seria rotulado Yy, Delta-Delta seria rotulado Dd e estrela interconectada a estrela interconectada seria Zz para os mesmos tipos de transformadores conectados.,
o Enrolamento do Transformador de Identificação
| Conexão | Enrolamento Primário | Enrolamento Secundário |
| Delta | D | d |
| Estrelas | Y | y |
| Interligados | Z | z |
Sabemos agora que há quatro maneiras diferentes em que três transformadores monofásicos podem ser conectados entre primário e secundário circuitos trifásicos., Estas quatro configurações padrão são dadas como: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) e Delta-Star (Dy).
Transformadores de alta tensão de operação com a estrela conexões tem a vantagem de reduzir a tensão sobre um indivíduo transformador, reduzindo o número de voltas necessárias e um aumento no tamanho dos condutores, tornando enrolamentos da bobina mais fácil e mais barato para se isolar do que a delta transformadores.,
O delta-delta connection, no entanto, tem uma grande vantagem sobre a estrela-delta de configuração, em que, se um transformador de um grupo de três deve ficar com defeito ou deficiência, os dois restantes continuarão a fornecer energia trifásica, com capacidade igual a aproximadamente dois terços do original de saída do transformador de unidade.
ligações Delta e Delta Do Transformador
num grupo de transformadores ligados delta ( Dd), a tensão de linha, VL é igual à tensão de alimentação, VL = VS., Mas a corrente em cada enrolamento de fase é dada como: 1/√3 × IL da Corrente de linha, em que IL é a corrente de linha.
uma desvantagem dos transformadores de três fases conectados delta é que cada transformador deve ser enrolado para a tensão de linha completa (em nosso exemplo acima de 100V) e para 57,7 por cento, corrente de linha. O maior número de voltas no enrolamento, juntamente com o isolamento entre voltas, necessitam de uma bobina maior e mais cara do que a conexão estelar. Outra desvantagem com os transformadores de fase delta conectados três é que não há nenhuma conexão” neutra ” ou comum.,
no arranjo estrela (Yy), (wye-wye), cada transformador tem um terminal conectado a uma junção comum, ou ponto neutro com as três extremidades restantes dos enrolamentos primários conectados à rede de três fases. O número de voltas num enrolamento de transformadores para a ligação estelar é de 57,7% do necessário para a ligação delta.
a conexão estelar requer o uso de três transformadores, e se qualquer transformador se tornar falha ou desativado, todo o grupo pode ficar desativado., No entanto, o transformador de três fases conectado pela estrela é especialmente conveniente e econômico em sistemas de distribuição de energia elétrica, na medida em que um quarto fio pode ser conectado como um ponto neutro, (n ) das três estrelas conectadas secondaries como mostrado.a tensão entre qualquer linha do transformador de três fases é chamada de “tensão de linha”, VL, enquanto a tensão entre qualquer linha e o ponto neutro de um transformador ligado a uma estrela é chamada de “tensão de fase”, VP., Esta tensão de fase entre o ponto neutro e qualquer uma das conexões de linha é de 1/√3 × VL da tensão de linha. Em seguida, acima, a tensão de fase do lado primário, VP é dado como.
,656d3″>VP = VL ÷ √3
Where again, VL is the line-to-line voltage, and VP is the phase-to-neutral voltage on either the primary or the secondary side.,
outras ligações possíveis para três transformadores de fase são a estrela delta Yd, onde o enrolamento primário é ligado à estrela e o secundário é ligado à delta ou à delta-star Dy com um primário ligado à delta e um secundário ligado à estrela.os transformadores conectados Delta-star são amplamente utilizados na distribuição de baixa potência, com os enrolamentos primários fornecendo uma carga equilibrada de três fios para a empresa de serviços públicos, enquanto os enrolamentos secundários fornecem a necessária conexão neutra de quarto fio ou terra.,
Quando o primário e o secundário têm diferentes tipos de conexões enrolamento, estrela ou delta, a relação de voltas global do transformador torna-se mais complicada. Se um transformador de três fases é conectado como delta-delta ( Dd ) ou estrela-estrela (Yy), então o transformador pode potencialmente ter uma razão de rotação de 1:1. Ou seja, as tensões de entrada e saída para os enrolamentos são as mesmas.
no entanto, se o transformador de 3 fases estiver ligado em estrela-delta, (Yd ) cada enrolamento primário ligado a estrela receberá a tensão de fase, VP da alimentação, que é igual a 1/√3 × VL.,
em seguida, cada enrolamento secundário correspondente terá essa mesma tensão induzida nele, e uma vez que estes enrolamentos estão ligados delta, a tensão 1/√3 × VL se tornará a tensão de linha secundária. Em seguida, com uma relação de rotação de 1:1, um transformador conectado estrela–delta irá fornecer uma relação de tensão de baixa tensão de √3:1.,
em Seguida, para uma estrela–delta ( Yd ) ligado o transformador a relação torna-se:
Estrela-Delta Relação
da Mesma forma, para um delta–estrela ( Dy ) ligado transformador, com um 1:1 relação de transformação, o transformador irá fornecer um 1:√3 passo-linha-relação de tensão., Em seguida, para um delta-estrela do transformador ligado a relação torna-se:
Delta-Estrela Relação
em Seguida, para as quatro configurações básicas de um sistema trifásico de transformadores, temos o secundário de transformadores de tensões e correntes com relação ao primário tensão de linha, VL e seu principal corrente de linha IL, como mostrado na tabela a seguir.,>
Where: n equals the transformers “turns ratio” (T.,R.) do número de enrolamentos secundários NS, dividido pelo número de enrolamentos primários NP. (NS/NP ) e VL é a tensão linha-a-linha, sendo VP a tensão fase-a-ponto.
exemplo do transformador de três fases
o enrolamento primário de um transformador de 50VA ligado à delta-star ( Dy ) é fornecido com uma alimentação trifásica de 100 volts e 50 hz. Se o transformador tiver 500 voltas no primário e 100 voltas no enrolamento secundário, calcular as tensões e correntes laterais secundárias.dados: potência do transformador, 50VA, tensão de alimentação, 100v, voltas primárias 500, voltas secundárias, 100.,
então o lado secundário do transformador fornece uma tensão de linha, VL de cerca de 35v dando uma tensão de fase, VP de 20v a 0,834 amperes.
construção de três transformadores de fase
já dissemos anteriormente que o transformador de três fases é efetivamente três transformadores de fase interligados em um único núcleo laminado e economias consideráveis em custo, tamanho e peso podem ser conseguidas combinando as três enrolamentos em um único circuito magnético, Como mostrado.,
um transformador de três fases geralmente tem os três circuitos magnéticos que são entrelaçados para dar uma distribuição uniforme do fluxo dielétrico entre os enrolamentos de alta e baixa tensão. A exceção a esta regra é um transformador de tipo shell de três fases. No tipo de concha de construção, embora os três núcleos estejam juntos, eles não estão entrelaçados.,
trifásico Transformador de Construção
Os três membros do núcleo do tipo trifásica do transformador é o método mais comum de três fases do transformador de construção, permitindo que as fases de ser magneticamente ligada. Flux of each limb uses the other two Membros for its return path with the three magnetic flux’s in the core generated by the line voltages differing in time-phase by 120 graus. Assim, o fluxo no núcleo permanece quase sinusoidal, produzindo uma tensão de alimentação secundária sinusoidal.,
a construção do transformador de três fases do tipo shell é mais pesada e mais cara do que a construção do tipo core. Núcleos de cinco membros são geralmente usados para transformadores de potência muito grandes, pois eles podem ser feitos com altura reduzida. Os materiais de núcleo dos transformadores do tipo shell, os enrolamentos eléctricos, o invólucro de aço e o arrefecimento são muito semelhantes aos dos tipos de fase única mais grandes.
