Transformador trifásico

Um transformador trifásico pode ser imaginado como sendo constituído por três transformadores monofásicos individuais ligados entre si. Num transformador monofásico, os enrolamentos primário e secundário estão dispostos cada um numa perna do núcleo de ferro fechado. A função do transformador é mantida se os enrolamentos estiverem dispostos um sobre o outro em apenas uma das duas pernas do núcleo. Estes três transformadores monofásicos podem ser unidos com as suas pernas livres do núcleo, pelo que os fluxos magnéticos, cada um deslocado de 120 graus, são sobrepostos. Se as três fases de uma ligação em estrela forem carregadas da mesma forma, o condutor neutro comum permanece sem corrente, uma vez que a soma das correntes é zero em média ao longo do tempo devido às posições das fases. O fluxo magnético é proporcional ao fluxo de corrente, o que significa que os fluxos magnéticos na perna comum do núcleo se anulam mutuamente. A perna do núcleo comum sem enrolamento pode ser omitida, pelo que o transformador trifásico apenas necessita de um núcleo EI com três pernas. As tensões no lado primário do transformador trifásico são referidas como a tensão superior e as tensões no lado secundário como a tensão inferior. As tensões de entrada e de saída podem ser ligadas em delta ou em estrela. A tensão superior mais elevada é normalmente o enrolamento exterior, obtendo-se assim um melhor isolamento elétrico do núcleo. O tipo de circuito, também conhecido como grupo de comutação, pode ser comutado entre o lado primário e secundário. Os alternadores trifásicos em estrela têm quatro ligações exteriores, três para as fases e um condutor neutro comum. O condutor neutro pode ser omitido para o transporte de energia na rede de alta tensão se os enrolamentos secundários do transformador estiverem ligados em triângulo. Para a rede de baixa tensão ou doméstica, a transformação é descendente. Se o lado secundário estiver ligado numa ligação em estrela, é criada uma rede trifásica de quatro fios com o condutor neutro. Isto significa que três redes monofásicas independentes com todos os três condutores podem operar uma rede trifásica em conjunto. Os tipos de comutação dos transformadores trifásicos são identificados com letras maiúsculas para o lado primário e letras minúsculas para o lado secundário, seguidas de um número inteiro. As letras Y e y representam a ligação em estrela, D e d a ligação em delta. O número indica o ângulo de fase entre o lado primário e o lado secundário multiplicado por 30 graus. A ligação em estrela tem a vantagem de as tensões dos três condutores no transformador conduzirem a tensões de fase mais baixas nos enrolamentos interligados. Se um segmento falhar, isto resulta numa distribuição de energia muito desfavorável e, frequentemente, todo o transformador falha. A tensão de fase é 1/√3 da tensão do condutor. A corrente de fase é igual à corrente de fase. Na ligação em delta, a tensão de fase é igual à tensão de fase. A corrente de fase é maior do que a corrente de fase ligada por um fator de √3. Se um segmento falhar, o transformador permanece em grande parte operacional com cerca de 66% de potência trifásica.

Para mais informações, consulte Grupo de comutação