Electronica

Sistemas Electrónicos de Potencia. Ejercicios Transformadores.

Transformador Ideal
1. ¿Qué es un transformador? Enumere algunas de las importantes funciones que
desempeña.
2. Señale las diferencias entre los devanados primario y secundario de un
transformador. Diga la diferencia entre los transformadores de núcleo de aire y
los de núcleo de hierro. A igualdad de potencias, voltajes yfrecuencias
primarias:¿Cuál de estos toma la mayor corriente de magnetización?
3. ¿Qué significa la relación de transformación de un transformador? ¿Puede esta
relación expresarse como una relación entre voltajes? ¿Entre cuáles voltajes?
¿Por qué?
4. Un sistema de potencia monofásico consta de un generador de 480 V, 60 Hz que
alimenta a una carga de impedancia
ZCarga = 4 + j3 W , a través deuna línea
de transmisión cuya impedancia es de Zlínea = 0.18 + j0.24 W . Conteste las
siguientes preguntas sobre este sistema.
a. Si el sistema es exactamente como se acaba de describir ¿Cuál será el
voltaje sobre la carga ¿ (figura 1.1a), ¿Cuáles serán las pérdidas en la
línea de transmisión?
b. Supóngase que un transformador elevador de 1:10 está colocado en el
extremo del generador, y untransformador reductor de 1 0:1 está
colocado en el extremo de la carga de la línea (figura 1.1b). ¿Cuál será
ahora el voltaje en la carga? (Despreciar la impedancia equivalente de
estos transformadores)

Figura 1.1. El sistema de fuerza del ejemplo 1, a) sin transformadores y
b) con transformadores en los lados de los extremos de la línea de
transmisión.
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Sistemas Electrónicos dePotencia. Ejercicios Transformadores.

TRANSFORMADOR MONOFÁSICO
1. ¿Por qué la corriente de magnetización impone el límite superior al voltaje que
puede aplicarse al transformador?
2. ¿Qué componentes tiene la corriente de excitación del transformador? ¿Cómo se
tienen en cuenta en el circuito equivalente del transformador?
3. ¿Qué es el flujo de dispersión del transformador? ¿Por qué serepresenta
mediante una inductancia en el circuito equivalente?
4. Describa el mecanismo que entra en juego para permitir que el devanado del
secundario aislado eléctricamente en el transformador entregue energía a la
carga.
5. ¿Qué es la reactancia de dispersión? ¿Tiene esta reactancia una identidad
definida asociada a su propia bobina especifica? Explíquelo.
6. Trace el diagrama fasorialcompleto del transformador en la condición sin carga.
7. Trace el diagrama fasorial completo del transformador en la condición con carga
explicando el origen y la posición de cada fasor.
8. Trace el circuito equivalente aproximado del transformador referido al primario
e indique en que se diferencia de la versión exacta.
9. Explique el significado de la frase resistencia del devanado secundarioreferida
al primario.
10. ¿Cómo se define la función de transferencia de voltaje del transformador? ¿Por
qué esta relación es diferente de la relación de transformación?
11. ¿Por qué las pérdidas en el núcleo se consideran despreciables en la prueba de
cortocircuito de un transformador?
12. ¿Por qué las pérdidas en el cobre se consideran despreciables en la prueba de
circuito abierto de untransformador de núcleo de hierro?
13. ¿Cómo evita el sistema por unidad el problema de los diversos niveles de
tensión de un sistema de potencia?
14. ¿Puede operarse un transformador de 60 Hz en un sistema a 50 Hz? ¿Qué
acciones son necesarias para permitir esta acción?
15. ¿Qué entiende por corriente de inrush?
16. ¿Qué es un transformador de potencial? ¿Cómo se utiliza?
17. ¿Qué es untransformador de corriente? ¿Cómo se utiliza?
18. Los datos nominales de un transformador de distribución son: 18 KVA,
20000/480 V, 60 Hz. ¿Es posible con este transformador alimentar
confiablemente una carga de 15 KVA, a 415 V y 50 Hz? ¿Por qué sí, o por qué
no?
19. ¿Es la regulación del voltaje de un transfo rmador de núcleo de aire mayor que la
de un transformador de núcleo de hierro? Suponga...