ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, Η ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, εξηγεί την αρχή λειτουργίας του τριφασικού μετασχηματιστή χωρίς φορτίο.

Αρχή λειτουργίας τριφασικών μετασχηματιστών Τρεις όμοιοι μονοφασικοί μετασχηματιστές είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν σε τριφασικό σύστημα για τη μετατροπή της τάσεως. Η λύση αυτή χρησιμοποιείται για μεγάλες ισχείς και πολύ υψηλές τάσεις. Στις άλλες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται οι τριφασικοί μετασχηματιστές, που περιγράψαμε προηγουμένως.

Για να εξηγήσομε την αρχή λειτουργίας των τριφασικών μετασχηματιστών, ας πάρομε τρεις μονοφασικούς μετασχηματιστές με τυλίγματα μόνο στον ένα κορμό. Οι μετασχηματιστές έχουν τοποθετηθεί σε διάταξη ακτινωτή έτσι, ώστε οι κορμοί, οι οποίοι δεν έχουν τυλίγματα, να είναι ενωμένοι, όπως φαίνεται στο αριστερό μέρος του σχήματος. Αν τα πρωτεύοντα τυλίγματα, π.χ. τα τυλίγματα χαμηλής τάσεως u-x, v-y και w-z τα ενώσομε μεταξύ τους σε αστέρα ή σε τρίγωνο και τα συνδέσαμε σε τριφασικό δίκτυο, τότε, οι εντάσεις, που θα περάσουν από αυτά, θα έχουν κάθε στιγμή άθροισμα μηδέν.

Άρα μηδενικό άθροισμα θα έχουν και οι στιγμιαίες τιμές Φ1, Φ2 και Φ3 των μαγνητικών ροών, που θα δημιουργηθούν στους τρεις πυρήνες από τις εντάσεις αυτές. Δηλαδή από τους τρεις ενωμένους κορμούς δεν θα περνά μαγνητική ροή. Συνεπώς μπορούμε να αφαιρέσουμε τους κορμούς αυτούς και να έχομε τριφασικό μετασχηματιστή με πυρήνα, όπως φαίνεται στο δεξιό μέρος του σχήματος. Η κατασκευή του πυρήνα όπως τον δείχνει το σχήμα παρουσιάζει σημαντικές δυσκολίες, ενώ ταυτόχρονα ένας μετασχηματιστής με τέτοιο πυρήνα θα είχε μεγάλο όγκο.

Γι' αυτούς τους λόγους, τους τριφασικούς μετασχηματιστές τους κατασκευάζουν με πυρήνα που έχει τη μορφή του σχήματος. Αυτό συνεπάγεται μια μικρή ασυμμετρία στις μαγνητικές ροές, χωρίς όμως ιδιαίτερη σημασία. Σε κάθε κορμό του πυρήνα του τριφασικού μετασχηματιστή τοποθετείται, όπως εξηγήσαμε, ένα τύλιγμα Χ.Τ. και ένα Υ.Τ. Έτσι κάθε κορμός συμπεριφέρεται σαν μονοφασικός μετασχηματιστής. Στα επόμενα, όπου θα ασχοληθούμε με τη λειτουργία των μετασχηματιστών, θα εξετάσομε μονοφασικούς μετασχηματιστές. Τα συμπεράσματα όμως, στα οποία θα καταλήξομε, εφαρμόζονται εύκολα και στους τριφασικούς μετασχηματιστές. Αρκεί να έχομε υπόψη μας, ότι η ηλεκτρεγερτική δύναμη, η τάση και η ένταση του μονοφασικού μετασχηματιστή είναι τα αντίστοιχα φασικά μεγέθη για τους τριφασικούς μετασχηματιστές. Ανάλογα με τη σύνδεση των τυλιγμάτων των μετασχηματιστών αυτών, είναι εύκολο τα φασικά μεγέθη να μετατραπούν σε πολικά.

Αξιολόγηση 1. Να εξηγήσετε την αρχή λειτουργίας του τριφασικού μετασχηματιστή.