三相システムは、電力の生成、送信、および分配に使用されます。産業や商業施設のニーズを満たすために大規模に発電します。 3つの同一の単相変圧器が適切に接続されているか、単一のコアに組み合わされて、三相システムを形成しています。さまざまな産業ニーズに基づいて、電力の生成、送電、配電に昇圧変圧器と降圧変圧器が採用されています。三相の構築変成器ユニットは、3つの個別の単相変圧器を接続する場合に比べて、消費する材料が少ないため、経済的です。さらに、三相システムはDCではなくAC電力を転送し、構築が簡単です。

三相変圧器とは何ですか？

知られているように、単相変圧器は、相互誘導の概念に基づいて、1つの回路から1つまたは複数の回路に電気エネルギーを転送することができるデバイスです。これは、エネルギーの変換に役立つ1次コイルと2次コイルの2つのコイルで構成されています。一次コイルは単相電源に接続され、二次コイルは負荷に接続されます。

同様に、三相変圧器は3つの一次コイルと3つの二次コイルで構成され、3相または3ɸとして表されます。三相システムは、3つの個別の同一の単相変圧器を使用して構築できます。このような三相変圧器は、3つの変圧器のバンクとして知られています。一方、三相変圧器は単芯で構築することができます。トランスの巻線は、デルタ構成またはY構成のいずれかで接続できます。三相システムの動作は単相変圧器に似ており、通常は発電所で使用されます。

三相変圧器の構造

三相変圧器の図を下図に示します。

三相変圧器の図

単相変圧器のバンクに比べて軽量、安価、占有スペースが少ないため、単相三相変圧器が広く使用されています。三相変圧器の構造には、コアタイプとシェルタイプの2種類があります。

コアタイプ構造

このタイプの構造では、3つのコアと2つのヨークがあります。各コアには、図に示すように、一次巻線と二次巻線の両方がらせん状に巻かれています。コアの各脚には、高電圧巻線と低電圧巻線があります。コアとヨークの渦電流損失を最小限に抑えるために、コアは積層されています。高電圧（HV）巻線よりも低電圧（LV）巻線をラミネートする方が簡単です。 LV巻線は、適切な絶縁とオイルダクトを間に挟んでコアの近くに配置されますが、HV巻線は、適切な絶縁とオイルダクトを間に挟んでLV巻線の上に配置されます。

コアタイプトランス

シェルタイプトランス

三相シェル型変圧器は、通常、3つの単相変圧器を積み重ねて構成されます。シェル型トランスの3相はコア型トランスとは独立していますが、各相には個別の磁気回路があります。これらの磁気回路は互いに平行であり、各巻線によって誘導される磁束は同相です。電圧波形の歪みが少ないため、シェルタイプのトランスが非常に好まれます。

シェルタイプトランス

三相変圧器の動作

下の図は、3つのコアが互いに120°の位置に配置されている三相変圧器を示しています。この図は、一次巻線とそれらの三相電源への接続のみを示すために簡略化されています。三相電源が励起されるとすぐに、電流IR、IY、およびIBが一次巻線によって運ばれ、したがって、各コアに個別に磁束ɸR、ɸY、およびɸBが誘導されます。中央の脚はすべてのフラックスの合計を運び、中央の脚はコアのすべての脚を組み合わせます。

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たとえば、三相システムで電流IR + IY + IBの合計がゼロの場合、3つの磁束すべての合計もゼロになり、中央の脚には磁束が流れません。したがって、センターレッグを取り外しても、他の変圧器の状態に違いはありません。

三相変圧器の動作

三相変圧器の接続

さまざまな三相変圧器の接続について以下に説明します。

一次構成	二次構成
ワイ	ワイ
ワイ	デルタ
デルタ	ワイ
デルタ	デルタ

三相変圧器には、Y接続とデルタ構成が適用されます。これは、Y接続が複数の電圧を持つオプションを提供するのに対し、デルタ構成は高い信頼性を提供するためです。の状態図ワイとデルタ以下に示します。 Y接続の場合、巻線のすべてのマイナス点またはすべてのプラス点を一緒に接続する必要があります。ただし、デルタ接続では、巻線の極性は逆の方法で接続されます。任意の2つの位相間の位相差は120°です。