Análisis de un transformador trifásico conectado en estrella estrella

¿Qué está pasando en este circuito (abajo) y cuál sería la corriente medida por el amperímetro (cero o distinto de cero)?

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Descripción-

Estos dos devanados de transformadores están conectados en estrella y estrella y se aplica una fuente de voltaje trifásico sinusoidal de equilibrio en el lado primario (sin neutro)

Problema en mi análisis-

Debido a la carga Z, debe haber una corriente (o corriente de carga) en solo un devanado en el lado secundario (an) porque los otros dos están abiertos, pero si la corriente fluye a través de uno de los lados secundarios del devanado, provoca un flujo de corriente en el lado primario del devanado AN para equilibrar mmf en el núcleo, pero si la corriente fluye a través de AN, también debe fluir a través de otros dos devanados del lado primario para completar la ruta de la corriente (porque no hay un neutro conectado entre el primario y el suministro).

Pero si la corriente fluye a través de otros dos devanados del lado primario, entonces hace que la corriente fluya a través de otros dos devanados secundarios (nuevamente para equilibrar el mmf en el núcleo), pero esto no es posible porque los otros dos están en circuito abierto, entonces, ¿qué está sucediendo realmente en esto ? circuito?

Suposición: tome estos transformadores de la forma más ideal posible para evitar cualquier complejidad innecesaria y suponga que no hay efectos armónicos.

Respuestas (2)

Entonces, ¿qué está pasando realmente en este circuito?

Este es el problema básico de los primarios conectados en estrella sin un cable neutro; si la carga está muy desequilibrada, se obtiene una gran reducción en el voltaje primario de uno de los transformadores debido a la corriente de magnetización relativamente pequeña de los otros que lo alimentan en serie. En efecto, el transformador que alimenta la carga desequilibrada tiene malas cualidades de regulación.

Esta es la razón por la que se prefieren los primarios conectados en delta en muchas situaciones porque cada primario se alimenta sin ambigüedades con su propio voltaje de línea.

Sin embargo, me he encontrado con el mismo problema con los primarios conectados en estrella (sin neutro) cuando la carga es equilibrada pero ligera: las discrepancias en la inductancia de magnetización primaria provocan una compensación del punto de estrella no conectado en el primario y aparecen desigualdades significativas en el tres voltajes de salida. En un escenario de carga cero, la diferencia entre los niveles de voltaje RMS primarios puede ser significativa y hasta un 50 % de compensación en algunos casos. Esto se debe a la diferencia en las corrientes de magnetización que forman un divisor de potencial desigual en los primarios.

Suposición: tome estos transformadores lo más ideales posible para evitar cualquier complejidad innecesaria

No es necesario porque no se puede escapar de la corriente de magnetización que salva un poco el día.

Buenos puntos @andyaka. Este viejo documento, los porqués de las wies , puede ayudar al OP en este sentido.
Gracias @Andy alias por una respuesta tan buena, solo una pregunta, ¿podemos analizar este circuito modelándolo como inductores con inductancia propia y mutua o es demasiado complejo para analizar así para circuitos trifásicos como este?
Sí, se puede analizar así con bastante facilidad @ usuario215805

Ninguna corriente (aparte de la permitida por las ramas de magnetización como señala Andy) fluye a través de su carga debido a la falta de neutro en el primario. Con las fases b y c en el secundario abierto, tienen una impedancia de carga infinita. Reflejando eso de vuelta a los devanados primarios de B & C y verá que tiene una impedancia infinita en serie con cada uno. Por lo tanto, no hay camino para la corriente de fase A sola sin un neutro presente.

Si desea ver esto desde una perspectiva de componentes simétricos , el neutro abierto aísla la red de secuencia cero del lado primario del secundario. Por lo tanto, solo las corrientes de secuencia positiva y/o negativa pueden fluir a través del transformador.