Imagen 29: Transformador trifásico con tres transformadores monofásicos Elaboración propia

Imagen 30: Transformador trifásico con núcleo común Elaboración propia

Todos los razonamientos que hemos ido realizando con un transformador monofásico son de aplicación con uno trifásico, pues no hay más que ver una sola de las columnas para observar que la similitud es total. Al aplicar al primario una tensión V₁, obtenemos en el secundario una tensión desfasada 180º V₂ tal y como ocurría en el transformador monofásico. Si se conecta una carga equilibrada, es decir si las tres impedancias son iguales, en el secundario, las intensidades de ambos arrollamientos también estarán equilibradas y tendrán sus correspondientes desfases.

Imagen 31: Tensiones simples en un transformador trifásico Elaboración propia

La representación vectorial de tensiones e intensidades será la que se indica en la imagen inferior. Hay que señalar que para el ejemplo se ha utilizado la conexión denominada estrella-estrella (Yy) en la que la tensión en los devanados no es la compuesta sino la simple de cada sistema trifásico.

Imagen 32: Representación vectorial de tensiones e intensidades en un transformador trifásico Elaboración propia

Vamos ahora a analizar con algo más de detalle algunos de los conexionados del transformador:

• Conexión estrella-estrella: Recordando la definición de relación de transformación, en este tipo de conexión el cociente entre el número de espiras de primario y secundario coincide con el cociente entre las tensiones primaria y secundaria. Es el más utilizado para pequeñas potencias pues además permite sacar neutro tanto en el primario como en el secundario.

Imagen 33: Transformador trifásico conexión estrella-estrella Elaboración propia

• Conexionado estrella-triángulo: En este conexionado la relación de transformación es √‾3 veces mayor que la relación del número de espiras y la corriente que circula po las bobinas secundarias es √‾3 veces menor que la de salida.

Imagen 34: Transformador trifásico conexión estrella-triángulo Elaboración propia

• Conexionado triángulo-triángulo: En este caso coinciden las tensiones primarias y secundarias con las de sus respectivos devanados; no así las corrientes.

Imagen 35: Transformador trifásico conexión triángulo-triángulo Elaboración propia

• Conexión triángulo-estrella: Suele ser habitual en transformadores elevadores, pues la tensión secundaria es superior a la primaria.

Imagen 36: Transformador trifásico conexión triángulo-estrella Elaboración propia

Destacaremos a continuacion los parámetros de un transformador trifásico:

• Tensión nominal primaria V_p: Es aquella para la que ha sido construido el transformador y es la tensión de línea resultante de la tensión de fase; también se denomina tensión compuesta porque depende del tipo de conexionado del transformador.
• Tension nominal secundaria V_s: Es la tensión de línea o compuesta que obtenemos en vacío en los bornes del secundario, cuando aplicamos al primario la tensión nominal.
• Intensidad nominal primaria I_1n: Resulta de multiplicar la intensidad nominalsecundaria por la relación de transformación. Esta intensidad puede ser igual que la que atraviesa los arrollamientos (estrella) o √‾3 veces mayor (triángulo)

• Intensidad nominal secundaria I_2n: Es la intensidad del circuito secundario que hace circular por los arrollamientos secundarios la intensidad para la que han sido construidos. El mismo razonamiento que hemos hecho para la intensidad nominal primaria vale para la secundaria.
• Potensia nominal S_n: Es el triple producto de la tensión de fase de los arrollameintos secundarios V₂ por la intensidad nominal que los atravesará. Como multiplicamos tensión por intesidad será una potencia aparente y se mide en VA o kVA

Secundario en estrella

Secundario en triángulo

En ambos casos se llega a la misma conclusión: que la potencia es el producto de la tensión del secundario por la intensidad del secundario por √‾3.

• Potencia en vacío P₀: Es la potencia activa que se pierde en el núcleo como consecuencia de las pédidas por corrientes de Foucault y por Histéresis (pérdidas en el hierro P_Fe). Esto provoca, como ya se estudió, que la intensidad de vacío que recorre los devanados no esté adelantada 90º respecto a la tensión sino algo menos.
• Intensidad de vacío I₀: Es la que circula por la línea primaria cuando el secundario está abierto.
• Tensión de cortocircuito V_cc: Es la que aplicada al primario, cuando el secundario está cortocircuitado, hace que circulen las intensidades nominales.

Conexionado en estrella

Conexionado en triángulo