Máquinas Eléctricas
Páginas: 8 (2000 palabras)
Publicado: 8 de mayo de 2012
1. Defina el concepto de regulación de voltaje y eficiencia de un trafo.
La regulación de voltaje es una medida de la variación de tensión de salida de un transformador, cuando la corriente de carga con un factor de potencia constante varía de cero a un valor nominal:
[pic] siendo [pic]
Por lo tanto, [pic] [pic]
La eficiencia o rendimiento del transformador está definida por [pic]Las pérdidas en el transformador son las que se tienen en el núcleo debidas a la histéresis, a las corrientes parásitas y las óhmicas en las resistencias de los enrollamientos por efecto Joule.
[pic]
Por PC se presentan las pérdidas en el núcleo (Fe); como las pérdidas en el núcleo son dependientes de la densidad de flujo y la frecuencia puede considerarse que PC permanece constante en eltiempo si el voltaje de salida y la frecuencia se mantienen constantes en el tiempo. Las pérdidas óhmicas en los enrollamientos, están en función de la corriente. A cualquier corriente IL2, las pérdidas óhmicas totales en el transformador son IL22 Req2; estas pérdidas son llamadas pérdidas en el cobre, expresándose el rendimiento del transformador:
[pic]
Si IL2 es la corriente nominal, entonces seobtiene la eficiencia nominal del transformador.
A continuación vemos la curva del rendimiento de un transformador en función a la variación de las cargas y el cos φ.
2. Un trafo desarrolla una potencia de salida Ps=9000KVA cosφ=0,8, pérdidas en núcleo 52 kW, pérdidas en bobinado 25kW
[pic]
3. ¿Relación de vueltas y relación de voltajes en un trafo es lo mismo?Explique y defina el concepto.
Un transformador ideal (figura (a)) es un dispositivo sin pérdidas, con un devanado de entrada y un devanado de salida. Las relaciones entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida, están dadas por dos ecuaciones.
El transformador tiene NP vueltas de alambre en el primario y NS vueltas de alambre en el secundario. La relación entre el voltaje vP(t)aplicado al lado primario del transformador y el voltaje vS(t) producido por el secundario es:
[pic] donde [pic]está definida como relación de vueltas del transformador [pic]
[pic]
Si el flujo ligado total en todas las vueltas de la bobina es λ y si hay N vueltas, entonces el flujo medio por vuelta está dado por [pic] y la Ley de Faraday puede escribirse como [pic], de lo que sepuede determinar tanto la fuerza electromotriz para el primario y el secundario:
[pic] [pic] por tanto , [pic]
La relación entre el voltaje primario causado por el flujo mutuo, y el voltaje secundario causado por el flujo mutuo, es igual a la relación de vueltas del transformador.
Puesto que un transformador bien diseñado, el flujo mutuo es mucho mayor que el flujo disperso delprimario y del secundario, la relación entre el voltaje total en el primario y el voltaje total en el secundario del transformador es aproximadamente [pic]
Cuanto menores sean los flujos dispersos en el transformador, más exacta será la aproximación a la relación de vueltas del transformador ideal.
4. ¿Qué lo que habitualmente se designa como trafo de corriente? Explique y mencione susaplicaciones.
La función de un transformador de corriente es la reducir a valores normales y no peligrosos, las características de corriente en un sistema eléctrico, con el fin de permitir el empleo de aparatos de medición normalizados, por consiguiente más económicos y que pueden manipularse sin peligro.
Un transformador de corriente es un transformador de medición, donde la corriente secundariaes, dentro de las condiciones normales de operación, prácticamente proporcional a la corriente primaria, y desfasada de ella un ángulo cercano a cero, para un sentido apropiado de conexiones.
El primario de dicho transformador está conectado en serie con el circuito que se desea controlar, en tanto que el secundario está conectado a los circuitos de corriente de uno o varios aparatos de...
La regulación de voltaje es una medida de la variación de tensión de salida de un transformador, cuando la corriente de carga con un factor de potencia constante varía de cero a un valor nominal:
[pic] siendo [pic]
Por lo tanto, [pic] [pic]
La eficiencia o rendimiento del transformador está definida por [pic]Las pérdidas en el transformador son las que se tienen en el núcleo debidas a la histéresis, a las corrientes parásitas y las óhmicas en las resistencias de los enrollamientos por efecto Joule.
[pic]
Por PC se presentan las pérdidas en el núcleo (Fe); como las pérdidas en el núcleo son dependientes de la densidad de flujo y la frecuencia puede considerarse que PC permanece constante en eltiempo si el voltaje de salida y la frecuencia se mantienen constantes en el tiempo. Las pérdidas óhmicas en los enrollamientos, están en función de la corriente. A cualquier corriente IL2, las pérdidas óhmicas totales en el transformador son IL22 Req2; estas pérdidas son llamadas pérdidas en el cobre, expresándose el rendimiento del transformador:
[pic]
Si IL2 es la corriente nominal, entonces seobtiene la eficiencia nominal del transformador.
A continuación vemos la curva del rendimiento de un transformador en función a la variación de las cargas y el cos φ.
2. Un trafo desarrolla una potencia de salida Ps=9000KVA cosφ=0,8, pérdidas en núcleo 52 kW, pérdidas en bobinado 25kW
[pic]
3. ¿Relación de vueltas y relación de voltajes en un trafo es lo mismo?Explique y defina el concepto.
Un transformador ideal (figura (a)) es un dispositivo sin pérdidas, con un devanado de entrada y un devanado de salida. Las relaciones entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida, están dadas por dos ecuaciones.
El transformador tiene NP vueltas de alambre en el primario y NS vueltas de alambre en el secundario. La relación entre el voltaje vP(t)aplicado al lado primario del transformador y el voltaje vS(t) producido por el secundario es:
[pic] donde [pic]está definida como relación de vueltas del transformador [pic]
[pic]
Si el flujo ligado total en todas las vueltas de la bobina es λ y si hay N vueltas, entonces el flujo medio por vuelta está dado por [pic] y la Ley de Faraday puede escribirse como [pic], de lo que sepuede determinar tanto la fuerza electromotriz para el primario y el secundario:
[pic] [pic] por tanto , [pic]
La relación entre el voltaje primario causado por el flujo mutuo, y el voltaje secundario causado por el flujo mutuo, es igual a la relación de vueltas del transformador.
Puesto que un transformador bien diseñado, el flujo mutuo es mucho mayor que el flujo disperso delprimario y del secundario, la relación entre el voltaje total en el primario y el voltaje total en el secundario del transformador es aproximadamente [pic]
Cuanto menores sean los flujos dispersos en el transformador, más exacta será la aproximación a la relación de vueltas del transformador ideal.
4. ¿Qué lo que habitualmente se designa como trafo de corriente? Explique y mencione susaplicaciones.
La función de un transformador de corriente es la reducir a valores normales y no peligrosos, las características de corriente en un sistema eléctrico, con el fin de permitir el empleo de aparatos de medición normalizados, por consiguiente más económicos y que pueden manipularse sin peligro.
Un transformador de corriente es un transformador de medición, donde la corriente secundariaes, dentro de las condiciones normales de operación, prácticamente proporcional a la corriente primaria, y desfasada de ella un ángulo cercano a cero, para un sentido apropiado de conexiones.
El primario de dicho transformador está conectado en serie con el circuito que se desea controlar, en tanto que el secundario está conectado a los circuitos de corriente de uno o varios aparatos de...
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