el transformador

TRANSFORMADORES
(parte 3)

Mg. Amancio R. Rojas Flores

TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

Generalidades
La transformación de tensiones y corrientes en los sistemas trifásicos puede realizarse
de dos maneras distintas:
 Emplear un transformador monofásico en cada una de las tres fases, de tal manera
que se formen circuitos magnéticos independientes
 Emplear un solo núcleo magnético en elque se incorporan todos los devanados
necesarios.

En un sistema trifásico de tensiones equilibradas, las tensiones de red están
desfasadas 120° eléctricos entre sí y da lugar, en los devanados primarios, a tres
flujos desfasados 90° en retraso; pero entre ellos los flujos van desfasados 120°.
cumpliéndose que el flujo resultante es:






1   2   3  0
Como en eltransformador monofásico, la corriente de vacío tiene escasa
influencia en el funcionamiento en carga del transformador, por lo que tampoco
afectará al transformador trifásico.

La ventaja principal del transformador trifásico con las culatas alineadas, es su
facilidad de construcción. También es interesante el ahorro de material y, por tanto,
la disminución de las pérdidas en el hierro.TRANSFORMADOR TRIFÁSICO EN VACÍO.
Al conectar el primario a un sistema trifásico de tensiones equilibrado, circulará la
corriente de vacío por cada fase Io y se establecerá el circuito magnético, tal como
sucedía con el transformador monofásico. En las fases del devanado primario se
inducirán las f.e.m. E1, E2, E3, y en el secundario, que permanecerá abierto, las
f.e.m., e1, e2, e3, respectivamente.La principal diferencia con respecto al monofásico es la desigualdad de corrientes
por fase, y por lo tanto, la potencia absorbida por cada fase. Para representar el
diagrama vectorial en vacío será necesario determinar la corriente y potencia
absorbidas en cada fase, como se indica en el esquema de conexiones de la Fig.

ENSAYO EN VACÍO.
Al aplicar al primario las tensiones nominales,los vatímetros indicarán las pérdidas
en el hierro por fase. Las pérdidas totales serán:

PFe  W1  W2  W3
El ensayo en vacío permite hallar la relación de transformación por fase o simple mS,
como cociente entre las lecturas del voltímetro V1 y V2:

mS 

V1
V2

En los sistemas trifásicos habrá que diferenciar la relación de tensiones simples mS
(por fase) de la compuesta mC (entrefases).

TRANSFORMADOR TRIFÁSICO EN CARGA.
El transformador trifásico con carga puede estudiarse como si fuera un conjunto de
tres transformadores monofásicos; pues cada fase forma un circuito independiente
en lo que respecta a la carga, tal como sucedía en el estudio particular de las redes
trifásicas. Las diferencias entre las corrientes de vacío de las tres fases del
transformador, noinciden mayormente en el estado de carga, ya que sabemos que el
valor relativo de tales corrientes, comparadas con las de carga, es despreciable.
Puede prescindirse, pues, de considerarlo, si se trata de hacer el estudio vectorial
bajo carga.
Para estudiar el comportamiento del transformador bajo carga, recurrimos al
diagrama vectorial. Se dispone de un sistema de tres bobinados que se conectana las
tres ramas de una red trifásica, luego tendremos tres f.e.m inducidas en esos
bobinados, las que estarán a 120° entre sí. Para simplificar el diagrama
consideraremos una sola fase para el trazado completo, y simplificaremos las otras
dos. La figura muestra el diagrama vectorial de un transformador trifásico bajo carga
óhmica. Para otros tipos de carga, ya sabemos cuáles son lasdiferencias que se tienen
en la dirección del vector corriente secundaria.

Veamos la fase N° 1, por ejemplo. El flujo es un vector que está adelantado 90° con
respecto a la f.e.m. inducida E1 o E2 en los bobinados primario y secundario de esa
fase. Suponemos iguales los números de espiras de ambos bobinados, para
simplificar el diagrama, con lo que esas dos ff.ee.mm. serán vectores iguales. En...