Funcionamiento monofásico a través de dos o tres devanados de un inductor trifásico; ¿Por qué es importante la dirección del devanado medio?

Tengo un inductor trifásico, MTE RL-00403 , nominal 9 mH.

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Tengo algunos resultados experimentales que no tienen sentido para mí, que parecen estar relacionados con el hecho de que los tres estranguladores comparten un solo núcleo. Para esta pregunta voy a etiquetar los terminales como A1, A2, B1, B2, C1, C2.

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simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Primera prueba, estoy ejecutando corriente monofásica a través de los dos devanados exteriores; el devanado medio se omite por completo. Las entradas son A1 y C1, la carga es un cortocircuito entre A2 y C2.

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Mida el voltaje y la corriente a través de la entrada y la inductancia calcula que es de aproximadamente 18 mH. No hay sorpresa allí.

Ahora, supongamos que quiero más inductancia entre la fuente y la carga. Tengo ese tercer devanado ahí sin usar, así que aprovechémoslo. Segunda prueba, las entradas siguen siendo A1 y C1, pero esta vez cortamos A2 a B2. La carga es un corto entre B1 y C2.

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La inductancia es de aproximadamente 22 mH, por lo que obtuvimos un aumento del 25 % en la inductancia total. No hay mucha sorpresa allí. Uno podría haber esperado un aumento del 50% (pasar de dos devanados a tres), pero creo que se pierde parte de esa ganancia esperada debido a los campos superpuestos y cancelados permitidos por los tres devanados que comparten un núcleo.

Tercera prueba, las entradas son A1 y C1, y esta vez cortamos A2 a B1. La carga es un corto entre B2 y C2.

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La inductancia ahora es de 27 mH, lo que nos da un aumento del 50 % en la inductancia total desde nuestra primera prueba.

Me parece que el devanado medio es simétrico con respecto a los campos de los devanados exteriores. He podido reproducir esto con otros estranguladores de MTE. ¿Por qué es importante la dirección a través del núcleo central? ¿Dónde está la asimetría?

Si tiene el tiempo y la paciencia, puede intercambiar C1 y C2 y hacer sus pruebas nuevamente. Si las etiquetas de los terminales estuvieran mal, la asimetría tendría más sentido para usted. No he tratado de visualizar completamente su situación, pero sospecho que las suposiciones subyacentes están equivocadas aquí en lugar de fallar en la física.

Respuestas (2)

Debido a que los 3 devanados están en el mismo núcleo, tienen inductancia mutua. Cuando se conecta en una dirección, la inductancia mutua de la bobina B se suma a las demás, pero en la otra dirección se resta de ellas. Actúa como el devanado secundario de un transformador, con el voltaje inducido en él ya sea sumando al voltaje primario o restándolo.

Si las bobinas A y B estuvieran en el mismo tramo del núcleo, el acoplamiento entre ellas estaría cerca del 100 %, por lo que cuando se conectan en oposición de fase, sus inductancias se anularían casi por completo. Esta configuración a veces se denomina "devanado no inductivo".

Sin embargo, con las bobinas en diferentes patas, solo la mitad del flujo inducido en el núcleo por la bobina A pasa por B (la otra mitad pasa por C), por lo que el acoplamiento es solo del 50%. Con la mitad de la inductancia de B cancelada, solo aumenta el total en un 25 %, mientras que cuando se conecta en fase suma toda su inductancia (dando el aumento esperado del 50 %).

EQUIVOCADO.

NO tiene un "inductor" trifásico (banco de transformadores) sino un REACTOR "LIMITADOR DE CORRIENTE" trifásico (banco BALUN).

Si esto fuera simplemente una configuración de inductor trifásico (transformador), estaría diseñado como un transformador DELTA, con 3 salidas secundarias.

ESTO son solo tres inductores de reactor.

TODO instalado en un NÚCLEO EN ESTRELLA (sí, un núcleo en estrella, aunque esté en una configuración de línea recta).

Y - ES UN EQUILIBRADOR DE CARGA REACTIVO DE SALIDA AUTOMÁTICA

UN BALÚN.

TI (parece) como si fuera solo una configuración de inductor de transformador STAR, pero NO LO ES.

IT - es un BALUN. Un balun trifásico para ser exactos. SOLO SE UTILIZA COMO LIMITADOR DE CORRIENTE.

& Diseñado para FUNCIONAR a niveles de corriente normales para la carga trifásica diseñada, que tiene cada una de las "corrientes de línea" trifásicas fluyendo a través de esto en todo momento (equilibrada)

... CUANDO HAY AVERÍA _ UNA PATA TIENE MAS CORRIENTE QUE LAS OTRAS DOS - o viceversa (dos tienen mas corriente que la otra)

Por lo tanto, si cualquier FASE DE CARGA, o conjunto de fases, falla, entonces FLUYE una corriente de cortocircuito de ALTO VALOR en dos inductores, y la reactancia creada en el tercer inductor LIMITA EL FLUJO DE CORRIENTE en los dos en falla.

Por lo tanto, el efecto de autorregulación del reactor limita la corriente de falla al crear un flujo de corriente inverso en el tercer inductor, que a su vez restringe el flujo de corriente en los otros dos núcleos.

La reactancia de los tres inductores LUEGO opera como un tipo de BALUN CHOKE, limitando la corriente de falla a niveles manejables.

Lo hace autoinduciendo corrientes EMF inversas en los otros dos inductores que se oponen al FLUJO de corriente de falla original.

Ejecutar una sola fase en DOS de las bobinas de inductor/reactancia (externas), en realidad solo crea un tipo tonto de estrangulador inductivo EN LÍNEA, que produce una reactancia magnética en la bobina central desconectada. Cualquier intento de interconectar el núcleo medio, de la manera que está describiendo, crea una reactancia completamente DESEQUILIBRIADA. COMO SU CORRIENTE INTENTA FLUIR EN DIRECCIONES OPUESTAS AL MISMO TIEMPO, creando un FLUJO DE CORRIENTE CERO, pero con un voltaje de ONDA ESTACIONARIA excesivo.

Y por lo tanto también establece perturbaciones armónicas en la red de suministro primario.

Uno que tiene tanto una reactancia directa como una inversa.

En un caso, la corriente en UN núcleo externo intenta forzar una corriente reactiva para que fluya ARRIBA a través de la bobina central, mientras que el núcleo opuesto (externo) intenta inducir un movimiento descendente de corriente en ese mismo núcleo central. resultado - CORRIENTE CERO a un voltaje de onda estacionaria máximo.

Por lo tanto, inyecta masivamente armónicos EMF de segundo, tercer y nivel superior, DIRECTAMENTE DETRÁS, en la entrada principal de la red.

La ÚNICA forma de cablear esos tres núcleos de inductor (con un suministro monofásico) es cablear TODOS LOS TRES INDUCTORES en la dirección de flujo de corriente correcta, y en serie. No con dos CABLEADOS EN SERIE sino en direcciones de flujo de corriente opuestas mientras se intenta que el tercero esté en serie común con el flujo de corriente CERO.

Como SOLO obtendrás resultados extraños.

Pareces haber olvidado los conceptos básicos de la acción del transformador. Y también parece haber olvidado no solo la autoinducción de múltiples núcleos en el mismo campo de flujo, sino también el efecto de la reactancia inductiva opuesta.

SOLO HAY UNA MANERA: cablear un suministro monofásico sobre ese banco de reactancia. INTRODUZCA la onda +Sine en A1 y, por lo tanto, alimente la salida de A2 directamente ARRIBA a B1, para luego alimentar B2 directamente ARRIBA a C1 y finalmente alimentar la CARGA (que será impulsada por ese suministro monofásico) entre C2 - y el seno -ve Terminal de entrada de onda. LO QUE ENTONCES TENDRÁ: es un balun inductivo monofásico (de tres patas) AUTOENERGIZANTE LIMITADOR DE CORRIENTE (como todo esto, es un banco de reactores diseñado para limitar las corrientes de irrupción y falla a niveles manejables, por medio de un BALUN) .

TODOS los núcleos generan una reactancia equilibrada (BALUN) en todos los demás núcleos.

NO ES UN BANCO DE TRANSFORMADORES, y no se debe intentar, conectar en serie simple (fuera de fase) CUALQUIER inductor a otro (o dos en paralelo), para luego intentar CUALQUIER interconexión con el tercer núcleo flotante.

Vea CURRENT BALUN's - para conocer la forma en que un "balun de corriente" (un BANCO DE REACTANCIA, como el suyo) PERMITIRÁ que fluya una corriente de trabajo, en condiciones normales de funcionamiento, pero aumenta enormemente su REACTANCIA inductiva aparente, para limitar las corrientes de falla, cuando está fuera de las corrientes de equilibrio fluyen en dos de los tres INDUCTORES DE REACTORES EQUILIBRADOS (su banco de inductores de tres núcleos).

http://vk5ajl.com/projects/baluns.php#basics_defs_current

Firmado: 1-NZ_Industrial.Electrician

Hay una gran información en su respuesta, pero me temo que está equivocado en cuanto a qué es y para qué se usa este componente. Este es un reactor de línea, no un estrangulador de modo común.