Download - T01-Transformador Monofasico En Vacio.pdf
-
- Tensin nominal primaria: es la tensin a la cual se debe alimentar el transformador en su bobinado primario y para la cual fue construido. En algunos transformadores hay ms de un bobinado primario, existiendo en consecuencia, ms de una tensin primaria.
- Tensin nominal secundaria: si la tensin primaria es la tensin nominal del bobinado primario del transformador, la tensin secundaria es la tensin nominal del bobinado secundario. Este parmetro debe ser un valor da baja tensin, normalmente 400 V entre fases.
- Potencia nominal: es la potencia aparente mxima que puede suministrar el bobinado secundario del transformador. Este valor se mide en kilovoltioamperios (KVA), siendo las ms usuales de 63, 100, 200, 400 y 630 KVA.
- Relacin de transformacin: Resultado de dividir la tensin nominal primaria y la secundaria en vaco
- Intensidad nominal primaria: es la intensidad que circula por el bobinado primario, cuando se est suministrando la potencia nominal. Es la intensidad mxima a la que puede trabajar el bobinado primario del transformador de manera continua sin sobre calentarse
- Intensidad nominal secundaria: al igual que ocurra con la intensidad primaria, esta variable hace referencia a la intensidad que circula por el bobinado secundario cuando el transformador est suministrando la potencia nominal.
- Tensin de cortocircuito: Tensin que habra que aplicar en el bobinado primario para que, estando el bobinado secundario cortocircuitado, circule por ste la intensidad secundaria nominal. Se expresa en porcentaje.
- Grupo de conexin: Indica la forma de conexin del bobinado primario y secundario (estrella, tringulo o zig zag). Se indica mediante dos letras, una mayscula para el bobinado primario y otra minscula para el bobinado secundario.
Caractersticas generales de los transformadores
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Ensamblado de laminaciones y bobinas
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Bobinado AT
Bobinado
Dr. Ing. Mario Guillermo MacriDr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Bobinado BT Detalle
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Bobinado terminado: BT + AT
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Impregnado
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Ensamblado
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Detalle laminacin
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Ensamblado terminado
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Bornera colocada
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Prdidas por corrientes de Foucault
Prdidas por histresis magntica
Prdidas en el cobre
Prdidas principales en un transformador
CONVERSOR
ELECTROMAGNTICO
Pcu + pFe
v1i1 v2i2
100%1
2
PP
=
max
k
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 65
70
75
80
85
90
95
100
kc
Cociente de potencias activas
Kc = I / In
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Prdidas en las laminaciones
Prdidas por corrientes de Foucault
h fFep p p = +
d: espesor de la chapa
22 2 max12
max1
f f
h f
p K d f Bp K f B
=
=
Chapa de grano orientado
Prdidas por histresis magntica
(Proporcionales al rea del lazo)
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Ejemplo de prdidas en laminaciones
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Balance de potencias activa y reactiva
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Variacin de las prdidas en el hierro
22 2 max12
max1
f f
h f
p K d f Bp K f B
=
=
21 max2
2 max
f
h
p K Bp K B
=
=
211
2 1
f
h
p K fp K f
=
=
2122 1
11
21
21
1 1
1
f f
h f
Up K d f Kf
Up K f Kf f
= =
= =
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Transformador elemental
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Polaridad de los bobinados
Conexin serie bobinas primario Conexin paralelo bobinas primario
Conexin paralelo secundarios Conexin serie bobinas secundario
Las marcas de polaridad indican bornes donde las tensiones inducidas tienen la misma fase
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Si el voltaje VX tiene un valor igual a V
1 + V
2,
los bornes unidos tienen distinta polaridad(bornes unidos con marcas diferentes)
Si el voltaje VX tiene un valor igual a V
1 V
2,
los bornes unidos tienen igual polaridad(bornes unidos o no unidos con marcas iguales)
Ensayo de polaridad con CA
Se unen bornes correspondientes a los devanados a investigar
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
( ) ( )( )
1 1 1 m1 1
1 1 1 1 1
Il m
l
U E w L I w L
U E I R jx
= + +
= + +
f1 frecuencia de la tensin de entrada
w = 2f1 pulsacin de la tensin de entrada
(w Ll1 ) = xl1 reactancia de dispersin primaria
(w Lm1) = xm1 reactancia magnetizante primaria.
(w Lm1)Im = -E1 = -E'2 cada de tensin en la reactancia magnetizante igual y opuesta a la Fem de dispersin inducida
v i R L
didt
Ldidt
l m1 1 1 11
1
1
= + +
( )1 1 1 1 1lU E I R jx= + + Equilibrio de tensiones en el primario
Estado estacionario senoidal
Vlida solamente en rgimen permanente senoidal
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
m1
10
U1
E1 = E'2
Im1
Ih+f I10
-E1
1
l1 I1R1 I1 xl1 El1
( )1 1 1 1 1lU E I R jx= + +
El flujo magnetizante primario m1
induce las Fem E1 y E'2
en el primario y secundario l1 induce El1 en el primario, (en cuadratura en el tiempo)
El flujo total en el primario
es 1 = m1 + l1
Diagrama Fasorial en Vaco
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Inductancia de dispersin
La Fem de dispersin se modela como una cada inductiva, en una reactancia ficticia llamada reactancia de dispersin, es decir como una componente de la tensin en bornes.
La cada en esta Reactancia ficticia del modelo, es igual y opuesta a la Fem de dispersin fsicamente real en el devanado.
V1
R1 Ll1
Lm1=aM e2 V20
i1
m1
E1 = E'2
Im1
Ih+f I10
l1 El1
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
Tensin senoidal, flujo senoidal, corriente magnetizante no senoidal
La saturacin magntica produce una deformacin de la forma de onda de la corriente magnetizante la cual contiene armnicas de orden impar
La tercera y quinta armnica resultan las de mayor magnitud
[ ]1 3 5 1 3 52 sen sen 3 sen 5 ... cos cos 3 cos 5 ...m a a a b b bi I wt I wt I wt I wt I wt I wt= + + + + + + +
Dr. Ing. Mario Guillermo Macri
-
[ ]
-
Ecuacin bsica de diseo de un transformador
( ) ( )
11 1
1 1 1 max
1 max 1 1 max1 1 1 1 max
cos
2
2 2 2rms
de Ndt
e N t
E NE f N
=
=
= = =
1 1 1 1 max4, 44E f N = 1 max max FeB A =
11
1 max4, 44Fe
EN Af B
= Ecuacin bsica de diseo
Valor eficaz
Fijado E1 f1 y Bmax
Si se agranda N1 y disminuye AFe (Mas cobre y menos hierro) resulta un transformador mas liviano y de mayor costo de cobre.
Se puede hacer grande AFe y pequeo N1 (Mas hierro y menos cobre) transformador mas pesado y voluminoso
Si f1 aumenta N1AFe disminuye (Transformador mas pequeo)
N1AFe = Cte
Para flujo senoidal
como