Un transformador conectado en su primario en triángulo (A.T.) y en su secundario en estrella (B.T), y cuyas tensiones compuestas están desfasadas 330º, se identificaría como:
(1) Designación de las conexiones
Las diferentes conexiones se designan con letras, de acuerdo a la siguiente nomenclatura:
(2) Índice horario
El desfase entre las tensiones compuestas se mide con el llamado índice horario. El índice horario indica los desfases en múltiplos de 30º, de tal forma que 30º = 1, 60º = 2, 90º = 3, etc.
(3) Determinación del índice horario
Dependiendo de los tipos de conexión de los devanados de un transformador, pueden aparecer unas diferencias de fase entre las tensiones compuestas de primario y secundario.
Para que esta diferencia de fase quede unívocamente determinada se supondrá que el transformador se alimenta por medio de un sistema equilibrado de tensiones de sentido directo (RST, UVW o ABC, según la notación usada). De esta forma son ángulos positivos los de retraso del lado de menor tensión respecto al devanado de tensión más elevada.
Los ángulos se miden en múltiplos de 30º, identificando por 1 a 30º, 2 a 60º, 3 a 90º, etc. Esto permite nombrar los ángulos como se nombrarían las horas en un reloj.
Pasos que deben seguirse para determinar el índice horario:
- Se representan las f.e.m.s. simples del devanado primario, de tal forma que el terminal U se sitúa en la parte superior del diagrama (coincidiendo con el nº 12 del reloj imaginario).
- Se representan las f.e.m.s. simples secundarias. Para ello debe tenerse en cuenta que los devanados primario y secundario situados en la misma columna del núcleo producen f.e.m.s. en fase, para los pares homólogos, y en contrafase para pares no homólogos.
- Se superponen ambos diagramas. El ángulo horario es el que forman dos vectores, uno que pasa por el punto U, y el centro del diagrama y el otro el que pasa por u y ese mismo centro. Este ángulo coincide con el que forman las tensiones compuestas. De aquí se deduce el índice horario.
Ejemplo
Tenemos un transformador conectado en triángulo (A.T) - estrella (B.T).
Se comienza por representar las bobinas de las mismas columnas enfrentadas entre sí, a través de lo que sería la caja de bornes.
Se supone aplicado un sistema de tensiones directo y se dibujan las f.e.m.s simples del primario, colocando el terminal U coincidiendo con las 12 h del reloj. El resto de f.e.m.s simples se dibujan situándonos en U y resiguiendo las bobinas en el orden U, V, W.
De U pasamos por U' y llegamos a V, de V a V' y llegamos a W y de W por W' llegamos a U.
Para dibujar las f.e.m.s. secundarias se comprueba si los puntos de la caja de bornes son homólogos. En este ejemplo lo son, puesto que tenemos U, V, W y u, v, w.
Para bornes homólogos, los devanados de una misma columna del núcleo (U y u por ejemplo) están en fase, lo que indica que sus tensiones compuestas y simples tienen la misma fase. Esto implica que el vector U-U' es paralelo al u-u', el V-V' lo es al v-v', y el W-W' lo será al w-w'.
En este caso, secundario estrella, comenzamos señalando el punto u'=v'=w', y marcamos u-u' paralelo U-U' y lo mismo con v-v', w-w'.
Sobreponiendo ambos gráficos resulta un ángulo de 330º (siguiendo el sentido directo) que equivale a un índice horario de 11.
(4) Grupos de conexión de los transformadores trifásicos
Determinación de la polaridad de los devanados
Permite reconocer los terminales homólogos de un transformador.
El transformador se conecta con una fuente alterna cuya magnitud deberá elegirse siempre inferior o igual a la del devanado de entrada.
La medida de las tensiones V1, V2 y V3 se realizan con voltímetros de alterna.
Método: Se alimenta el devanado de A.T. con una fuente de tensión alterna, y se leen los valores V1,V2, V3.
Si: V3 = V1 - V2
3 es el homólogo de 1 --> 1 = A, 3 = a
4 es el homólogo de 2 --> 2 = B, 4 = b
Si: V3 = V1 + V2
4 es el homólogo de 1 --> 1 = A, 4 = a
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Ensayo de Transformadores: Medida de la relación de transformación y verificación del símbolo de acoplamiento
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