Trefas transformator

En trefastransformator kan tänkas bestå av tre individuella enfasstransformatorer som är anslutna till varandra. I en enfasig transformator är primär- och sekundärlindningarna placerade på varsitt ben av den slutna järnkärnan. Transformatorns funktion bibehålls om lindningarna är placerade ovanpå varandra på endast ett av de två kärnbenen. Dessa tre enfasstransformatorer kan sammanfogas med sina fria kärnben, varvid de magnetiska flödena, som var och en är förskjutna med 120 grader, överlagras. Om de tre faserna i en stjärnkoppling belastas på samma sätt förblir den gemensamma neutralledaren strömfri, eftersom strömsumman är noll i genomsnitt över tiden på grund av faspositionerna. Det magnetiska flödet är proportionellt mot strömflödet, vilket innebär att de magnetiska flödena tar ut varandra i det gemensamma kärnbenet. Det lindningsfria gemensamma kärnbenet kan utelämnas, så trefastransformatorn behöver bara en trebent EI-kärna. Spänningarna på primärsidan av trefastransformatorn kallas högspänning och spänningarna på sekundärsidan lågspänning. Ingångs- och utgångsspänningen kan anslutas i delta- eller stjärnkoppling. Den högre övre spänningen är vanligtvis den yttre lindningen, vilket ger bättre elektrisk isolering från kärnan. Kopplingstypen, även kallad kopplingsgruppen, kan ändras mellan primär- och sekundärsidan. Trefasgeneratorer i stjärnkoppling har fyra externa anslutningar, tre för faserna och en gemensam neutralledare. Vid energitransport i högspänningsnätet kan neutralledaren utelämnas om transformatorns sekundärlindningar är anslutna i en deltakoppling. För lågspännings- eller hushållsnätet är omvandlingen nedåtgående. Om sekundärsidan ansluts i en stjärnkoppling skapas ett fyrtrådigt trefassystem med neutralledare. Detta gör att tre oberoende enfasnät med alla tre ledarna kan driva ett trefasnät tillsammans. Omkopplingstyperna för trefastransformatorerna anges med stora bokstäver för primärsidan och små bokstäver för sekundärsidan följt av ett heltal. Bokstäverna Y och y står för stjärnanslutning, D och d för deltaanslutning. Siffran anger fasvinkeln mellan primär- och sekundärsidan multiplicerad med 30 grader. Stjärnkopplingen har fördelen att de tre ledarspänningarna i transformatorn leder till lägre fasspänningar vid de kopplade lindningarna. Om ett segment går sönder resulterar det i en mycket ogynnsam kraftfördelning och ofta går hela transformatorn sönder. Strängspänningen är 1/√3 av ledarspänningen. Strängströmmen är lika med ledarströmmen. I deltaanslutningen är ledarspänningen lika med fasspänningen. Ledarströmmen är högre än den sammanlänkade strängströmmen med en faktor på √3. Om ett segment fallerar förblir transformatorn i stort sett i drift med cirka 66% trefasspänning.

För ytterligare information, se kopplingsgrupp