Estudiante Udo Anz

Universidad de Oriente
Núcleo de Anzoátegui
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas
Departamento de Electricidad

El Transformador Monofásico.
(Pre-Informe # 1).

Br: Naal Edgardo. C.I. 15.822.896

Barcelona, Noviembre del 2003.

OBJETIVOS.

* Medir las resistencias de alta y baja tensión.
* Realizar la prueba de polaridad.
* Realizar las pruebas de Corto Circuitoy Vacío.
* Calcular el rendimiento y la regulación.
* Obtener El circuito equivalente y sus parámetros.



INTRODUCCIÓN.

El transformador es un dispositivo formado por un devanado primario de alto voltaje y un secundario de baja tensión. En forma mas detallada, es un circuito magnético, formado por chapas magnéticas apiladas en materiales ferromagnéticos sobre el que se arroyandos bobinas.
Estas bobinas se encuentran eléctricamente aisladas y enrolladas sobre un núcleo común, donde la energía se transfiere de una bobina a la otra por medio del acoplamiento magnético.
La bobina que recibe la energía de la fuente de corriente alterna se llama “Devanado Primario” y la que proporciona energía a la carga de Corriente alterna se llama “Devanado Secundario”.
El núcleode los transformadores pueden ser de varios materiales, dependiendo de su uso, pueden ser de hierro, cerámica o materiales no metálicos.
El transformador monofásico funciona bajo el principio de que la energía eléctrica se puede transportar eficazmente por inducción magnética desde un juego de bobinas a otro, por medio de un flujo magnético variable, siempre que las bobinas estén situadas en elmismo  circuito magnético.

MARCO TEÓRICO.

En el transformador monofásico, (siempre que no llegue a la saturación), mientras  que la permeabilidad magnética μ se mantenga constante,  la corriente que pasa por la bobina y el flujo magnético creado por esta corriente, serán sinusoidales.
Por autoinducción, en cada una de las espiras se crea una fuerza electromotriz,
 
e = - d0
       dtSi llamamos a n1, como el  número total de espiras de la bobina, entre los extremos de ésta se habrá engendrado una fuerza electromotriz de autoinducción total, equivalente a:
 
 
u1  = - e1 = -n1 d0
                         dt
Si  se desprecia la resistencia de la bobina, para compensar esta fuerza electromotriz de autoinducción es necesaria una tensión en bornes es decir que:

u1 +e1 = 0
Si al núcleo anterior se arrolla una segunda bobina lo que tenemos es  un transformador monofásico. Si se aplica una tensión u1 en el primario, circulará una corriente i1, la cual crea un flujo magnético 0 que se cierra en el circuito magnético, atravesando las espiras de la segunda bobina una fuerza electromotriz e2 sinusoidal y cuyo valor es:

e2 = - n2 d0
              dt

Siel secundario está abierto, es decir, si el transformador funciona en vacío, la corriente en el segundo arrollamiento será nula y tendremos que
 
e2 = u2

Partiendo relación de transformación a
 
r1 = U1 / U2
Como puede deducirse fácilmente, la relación de transformación  se expresa también por:
r1 = u1/u2 = E1/E2 = n1/n2
Si se le conecta al secundario carga, por el primariocirculará una corriente i1, que no necesariamente va a ser la misma que en el caso anterior.
Al aplicar la misma tensión primaria u1, que en el caso anterior, en el secundario aparecerá una tensión u2, sensiblemente igual a la tensión secundaria en vacío; o sea que tendremos : 
r1 = U1 vacío / U2 vacío  = U1/U2

Prescindiendo de las pérdidas por dispersión de flujo y de las pérdidas debidas a lasresistencias y a las reactancias en los arrollamientos, la energía suministrada en el primario será igual a la energía suministrada por el secundario, es decir que:
   
U1 I1 cos 0 = U2 I2 cos 02

y aceptando que a plena carga      cos 01  =  cos 02
y resulta que          i1/i2 = U2/U1 = 1/rt
así queda que           rt = I2/I1
 
FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA.
Con una bobina de n...