Трансформаторов

В трёхфазном трансформаторе выражения для тока холостого хода имеет вид:

ί_0A ≈ I_01msinωt + I_03msin3ωt +…,

ί_0B ≈ I_01msin(ωt - )+ I_03msin3(ωt - ) +…, (4.2)

ί_0C ≈ I_01msin(ωt - ) + I_03msin3(ωt - ) +…,

Легко заметить, что третьи гармоники во всех фазах совпадают по времени:

ί_03A = ί_03B = ί_03C = I_03msin3ωt.

Это обстоятельство при некоторых схемах включения обмоток оказывает влияние на форму кривой магнитного потока трансформатора и, следовательно, на форму кривой фазных ЭДС.

Рассмотрим следующие схемы включения обмоток трёхфазных трансформаторов.

1)

В этом случае третьи гармоники фазных токов холостого хода замыкаются по нулевому проводу, а поток Ф₀ и ЭДС ℓ₁ и ℓ₂ являются в фазах синусоидальными, как и в однофазном трансформаторе.

Рисунок 4.3

2)

В этом случае путь для третьих гармоник тока закрыт, ток намагничивания в фазах близок к синусоидальному, а магнитный поток имеет большую третью гармонику, которая значительно искажает форму фазных ЭДС.

Рисунок 4.4

Искажение фазных ЭДС особенно проявляется в групповых трансформаторах, где потоки третьих гармоник фаз имеют свободный проход.

Рисунок 4.5

Здесь потоки третьих гармоник достигают до 50%Ф_1m. В трёхстержневых трансформаторах потоки третьих гармоник замыкаются через зазор на корпус трансформатора и значительно ослаблены, поэтому ЭДС таких трансформаторов ближе к синусоиде, но имеют место увеличенные потери от замыкающихся на корпус трансформатора потоков Ф₀₃.

Рисунок 4.6

3)

В этом случае образовавшиеся потоки и ЭДС синусоидальны, потому что Ф₁₃ наводит во вторичной обмотке ℓ_23, а ℓ₂₃ создаёт ток ί₂₃ который имеет свободный проход по треугольнику фаз, ί₂₃ создаёт Ф₂₃, направленный встречно потоку Ф₁₃.

Рисунок 4.7

Таким образом обмотки трёхстержневых трансформаторов лучше всего соединять по схемам и , которые позволяют практически избавиться от третьих гармоник в кривых потока и ЭДС. Силовые трансформаторы средней мощности при вторичных напряжениях не более 400 В можно соединять и по схемам: и .