Associação de transformadores monofásicos

Em alguns momentos de nossas vidas profissionais podemos nos deparar com certos problemas onde a falta de um equipamento específico pode trazer transtornos imensos, entretanto com uma boa base de conhecimento em eletrotécnica podemos contornar várias dessas situações de maneira técnica, sem improvisos e com muita segurança.
A cerca de dois anos, fui solicitado por um dos encarregados com quem trabalhei a ajuda-lo com o seguinte problema: Iluminar a câmara da serpentina de um forno petroquímico de coque. Esse ambiente configurava um espaço confinado por isso deveria ser iluminado com extra baixa tensão, que para aquela ocasião era 24 V. O problema começava aí, tinhamos apenas um transformador para esse trabalho, sendo este monofásico 380/24 V e não tinha potência suficiente para atender a carga de lâmpadas instaladas no interior do forno.
Depois de uma consulta ha varias lojas de materiais elétricos do comercio local verificamos a indisponibilidade de um transformador monofásico maior, que atendesse nossa demanda e que também coubesse no interior do quadro, tentamos também um transformador trifásico com a potência pretendida, mas as lojas não dispunham para pronta entrega e o prazo para atendimento do pedido que nos foi dado era impraticável, entretanto observamos que as lojas dispunham de transformadores idênticos ao já tinhamos, então a solução foi comprar mais dois transformadores e associa-los de forma a compor um equivalente trifásico e assim suprir nossa demanda de carga. Compramos três transformadores monofásicos idênticos ao que já tinhamos, para compor um banco de transformadores, sendo três de serviço e um reserva para o caso de manutenções ou queima de um deles.
As associações de transformadores podem ser feitas das seguintes formas:

No que diz respeito às bobinas primária e secundária, a pode ser ligado de formas diferentes, tendo quatro casos possíveis :. Y / Y, Y / Δ, Δ / Y, Δ / Δ e podem ligar os enrolamentos primários em estrela ou delta como as bobinas secundárias.Dependendo de como o fazemos, ou outras características técnicas. Assim, a proporção de tensões de entrada e de saída não depende apenas da relação de voltas das bobinas primária e secundária, mas também depende de como eles estão ligados aos enrolamentos primários e os enrolamentos secundários.

A ligação estrela / estrela (Y / Y).

Neste tipo de ligação são dois neutro, uma das bobinas primária e os enrolamentos secundários sobre o outro. O problema surge quando estes neutros não estão ligados à terra, desta forma os sinais senoidais de saída do secundário saem distorcidas. Só não é necessário ligar o neutro à terra quando o sistema trifásico é muito equilibrado. Além disso, devemos notar que há uma defasagem entre as tensões de entrada e tensões de saída.

A ligação estrela / triângulo (Y / Δ).

Com este tipo de ligação, a corrente no enrolamento das bobinas secundárias é 58% da corrente de carga. A distorção das tensões de saída não são tão graves como em conexão Y / Y. Devemos também ressaltar que há uma defasagem entre tensão de entrada e saída de 30 °. Este tipo de ligação pode ser utilizado em aplicações de redução de tensão.

A ligação triângulo / triângulo (Δ / Δ).

Este tipo de ligação tem a desvantagem de não ter neutro, nem no primário nem no secundário. Outra desvantagem é que o isolamento elétrico é mais caro do que outra ligação (Y), para as mesmas características técnicas. 

Neste circuito as tensões de entrada e de saída estão em fase. 
Este sistema de ligação é usado em sistemas trifásicos em que a tensão não é muito alta.  A principal vantagem deste modo de conexão é que mesmo que as cargas não estejam bem equilibradas as tensões mantem um bom equilíbrio. 
Na foto abaixo você pode ver como as conexões entre os três transformadores monofásicos são feitas: 

A conexão delta / estrela (Δ / Y).

Com uma conexão deste tipo conseguimos uma tensão de saída defasada de 30 °  em relação as tensões de entrada.

A principal vantagem deste tipo de conexão é que o custo econômico do isolamento interno do transformador  é consideravelmente reduzido. 
No entanto, a desvantagem de o deslocamento de fase de 30 ° que pode ser negativa, uma vez que a ligação em paralelo com outra fonte de energia requer uma série de medidas para garantia da ligação correta entre os bancos de transformadores, por outro lado, no caso deste banco de transformador ter de alimentar um conjunto de cargas isoladas este defasamento não representa qualquer inconveniente. Além disso, vemos no desenho que o secundário tem um neutro, este tipo de conexão é usada para aplicações de elevação de tensões. 

A conexão delta aberto.

O diagrama a seguir mostra dois transformadores monofásicos ligados entre si na forma de triângulo aberto ou delta aberto.

Esta maneira de se conectar dois transformadores monofásicos não é amplamente utilizada. Usada apenas quando estamos em uma emergência. O problema com esta conexão é que a energia é perdida em linhas em torno de 13,4%, portanto, ele não é viável. A operação é o mesmo que uma conexão Δ / Δ.