el transformador

Páginas: 5 (1144 palabras) Publicado: 2 de octubre de 2014
3 Principio de funcionamiento de un transformador ideal

En vacío
Con el secundario abierto, al aplicar tensión al primario, aparece una intensidad senoidal de vacío I0, generando un flujo magnético en el núcleo que atraviesa a las dos bobinas. Al cruzar el flujo la bobina de primario provoca una fem de valor:

Como no existen resistencias en el circuito, la tensión V1=E1

En elsecundario también se genera una fem E2, cumpliéndose que:

Este término se conoce con el nombre de relación de transformación , y es una de las características más importantes de un transformador. A E1 se le denomina fuerza contraelectromotriz (fcem) por oponerse a V1.
En carga
Al conectar una carga al secundario, se produce en el mismo una corriente I2 como consecuencia de la fem E2. Según la leyde Lenz, la corriente I2 tiende a debilitar el flujo que circula por el núcleo, disminuyendo la fcem E1 y aumentando I1 hasta que se restablezca el flujo total que circula por el núcleo a su valor inicial, es decir, el flujo resultante en el núcleo continua siendo el mismo que con el transformador en vacío y depende exclusivamente de la tensión V1 aplicada al primario.
Se cumple que:

O sea,las intensidades que circulan por los devanados son inversamente proporcionales al número de espiras de los mismos.

Se comprueba que en un transformador ideal la potencia transferida al secundario es igual a la entregada al primario, es decir:


4 Principio de funcionamiento de un transformador real

En vacío
A diferencia del transformador ideal, el transformador real presenta unaserie de pérdidas que podemos resumir en:
• Dispersión del flujo en los devanados primario y secundario. Estas pérdidas tienen un valor equivalente a las provocadas por dos reactancias inductivas Xd1 y Xd2 en serie con los devanados.

• Resistencia de los devanados, que provocan pérdidas por efecto Joule y caídas de tensión. Equivalen a dos resistencias en serie con el circuito.

• Pérdidas enel hierro, son debidas a pérdidas por histéresis y por corrientes parásitas o de Foulcault. Provocan pérdidas de potencia que se suman a las de Joule.

En un trasformador real, la tensión producida en el secundario disminuye al aumentar la carga , es decir, la intensidad que entrega (si aumenta la intensidad de carga es porque ha disminuido la impedancia del receptor o carga).
Al aumentar I2con la carga, la corriente de primario I1 también aumenta y con ellas las caídas de tensión en las resistencias e inductancias (X d) de primario y secundario.
En el transformador real el flujo circula no solo por el núcleo ferromagnético; hay una parte que se dispersa en el aire atravesando sólo a la bobina que lo produce, y que provoca una fcem en la misma. El resultado de esta dispersión de flujose puede representar en el esquema equivalente mediante las reactancias Xd1 y Xd2.
Al conectar el primario a V1 aparece una corriente de vacío I0 desfasada respecto al flujo debido a la existencia de las reactancias Xd1 y Xd2. Esa corriente de vacío está formada por dos componentes:
• Ip, o componente de pérdidas que, multiplicada por V1 da la potencia de pérdidas en el hierro.
• Im, ocomponente magnetizante, que es la parte de la corriente de vacío que genera el flujo.
En carga
El flujo común a ambas bobinas tiende a ser igual en carga y en vacío, es decir, la fuerza magnetomotriz producida por las bobinas del transformador debe ser igual en carga que en vacío.
Al conectar la carga en el secundario, aparece una fuerza magnetomotriz N2•I2 que cambia el valor del flujo común(aumenta o disminuye según el sentido de I2), esa variación del flujo hace que la fem e1 varíe también.

Como en el primario V1 es constante, al variar e1, aparece una corriente I1 que provoca otra fuerza contraelectromotriz que compensa a la del secundario.

A plena carga I0 es despreciable frente a I1 e I2, por lo que podemos considerar, , o lo que es lo mismo,

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