为什么三相变压器不使用环形磁芯？

当查看三相的不同变压器铁心设计时，我再也看不到任何设计成圆形或环形的铁心。

为什么呢？它会不会像普通的B形磁芯那样工作？

如您所画的那样，三个串联的电磁线圈将不会构成三相变压器。因为每个线圈都围绕整个铁心横截面，所以对于所有三个线圈来说，通量只有一个值。

在实际的三相变压器中，每个线圈仅围绕铁心的一部分，因此每个线圈可以以不同的通量运行。

三脚三相变压器通过共享部分或全部铁回流路径，比三个单相变压器节省了铁。

要回答您对三相环形线圈的评论：

因为按照维基百科：环形电感器和变压器，这种设计应该是更好的。但是我没有提到三相使用，只有单相使用。

图1.三相变压器磁通。资料来源：NPTEL。

在三相变压器中，每对初级绕组和次级绕组都缠绕在相同的“分支”或“分支”上。由于每个分支上的相位差为120°，因此一个分支上的磁通总能在另一分支上找到一条路径，因此总会有一个磁通回路。例如，当红色相位（图1）最大向上时，黄色和蓝色向下最大为0.5。

在标准环形变压器上不能进行这种布置。

您可以用三脚架构建一个三相变压器。但是，每种方法都需要唯一的磁通量，唯一的方法是在顶部或彼此堆叠三个单独的托里德。基本上，您将在一个盒子中安装三个单相变压器。

我愿意打赌，从历史上看，三相变压器确实是作为三个独立的变压器制造的，直到有人弄清楚，由于三相相距120度，其他两个线圈的磁效应在所涉及的初级线圈上基本抵消了。通过将它们组合在单个磁芯上，可以显着降低整个变压器的重量和成本。

通常，环形变压器很昂贵。不仅芯线本身较难生产，而且缠绕芯线的过程要么需要非常昂贵的针织机械，要么需要手动缠绕。与安装在叠片铁芯上的简单机器绕线轴相比，成本要高出一个数量级。

但是，功率环形xformers是通过非常快地淬火缠绕非常薄的金属箔制成的，因此具有极高的导磁率（我记得这是新产品-我真的很旧）。我认为它最初叫Metglass吗？因此，在要运输的设备中，如果您担心重量，可以使用环形线圈。我已经看到工业上功率更高的设备，其中三个独立的环形线圈用作三相降压。我不认为它可以扩展到公用事业分配的“极头猪”的功率水平，并且可能不会具有成本效益。

您可以使用具有三个辐条的轮形，每个相的每个辐条上都有一个主绕组和副绕组，而在托轮上没有绕组。但这与晶体管给出的答案中描述的B型铁芯的常规三相变压器的拓扑相同。

它会不会像普通的B形磁芯那样工作？

不，不会。

其他答案已经解释了为什么环形磁芯不适用于紧凑型三相变压器。但是，即使这无关紧要，并且您考虑了三个单相变压器，环形磁芯也无法在大多数涉及三相的应用中使用。

环形磁芯非常适合仪表变压器，换能器和其他不会产生大功率流的应用。

三相变压器几乎专门用于大功率应用，例如将发电机和电动机与电网连接并转换电网内的电压。无论如何，都涉及大量的能量。要运输这种能量，您实际上需要泄漏通量，而对于铁芯来说，几乎没有。

如果向大电流变压器加载，次级电压将大大降低甚至消失。

整个事情不容易理解，在我的带领下进行了很多讨论。为了获得更深入的见解，我建议您从一些文献开始：

Edwards J.和Saha TK（2000）。通过poynting向量在变压器中的功率流。在：A. Krivda，《澳大利亚大学电力工程会议录》：AUPEC2000。AUPEC2000，澳大利亚布里斯班，（86-91）。2000年9月24日至27日。

在ResearchGate上可读