Transformador Real

El transformador real
transformador es
S abemos que eleléctrica capaz de
una máquina

elevar o reducir el nivel de tensión en
un circuito o en una instalación.
También conocemos cuales son las
principales características de un trasformador;
1. La relación entre la tensión aplicada
al primario U1 y la tensión resultante
secundaria U2 es directamente proporcional a la relación detransformación
“k”, es decir:
U1= U2 x k

Para poder analizar el comportamiento de una máquina es muy útil considerarla
ideal, es decir, que no se
vea afectada por características de los materiales que
varían según la condición
del uso.
En la práctica, las máquinas
están construidas con materiales reales que presentan
sus particularidades y tienen pérdidas. Las máquinas
reales no sonperfectas, y

donde la relación de transformación k
es la relación entre el número de espiras del bobinado primario N1 y el de
espiras del bobinado secundario N2.
2. La relación entre la corriente que
fluye por el circuito primario I1 y la
corriente que circula por el circuito
secundario I2 es inversamente proporcional a la relación de transformación
“k”, es decir:

3. La potencia aparenteconsumida en
el circuito primario S1 es igual a la consumida en el secundario S2,
es decir:
S2= U2x I2 = S1= U1x I2

Lo anterior es válido en transformadores ideales, en los reales las cosas
cambian.

Transformador real en vacío
Los bobinados del transformador son
reales, y como tales, tienen características físicas perfectamente determinadas, es decir, cada uno tiene una resistencia y unainductancia claramente
definidas. La resistencia R estará dada
por el material del alambre con el que
están construidos los arrollamientos de
cada bobina, de su sección y de la
cantidad de espiras. (Figura 1)

excepción.

Además, en el núcleo se presentan
perdidas magnéticas que dependen
del material y de la forma constructiva.
Estas pérdidas se traducen en un consumo de energía queaumenta la
intensidad de corriente en el primario.
Veamos el esquema vectorial de un
transformador real en vacío. (Figura 2)

Figura 2.

De la resistencia R1 y de la reactancia
inductiva XL1 del bobinado primario
sumadas resulta una impedancia Z1
que hará que la corriente de vacío del
transformador I0 ya no guarde un
ángulo de 90º con la tensión sino uno
distinto, el ángulo de desfase ϕ0(phi).
Esta corriente de vacío I0 desfasada
un ángulo ϕ0 de la tensión aplicada U1
provocará en la resistencia R1 una
caída de tensión en fase con ella y en
la reactancia inductiva XL1 una caída
de tensión que la adelanta.

Estas caídas de tensión se restan a la
tensión aplicada U1 dando como resultado una fuerza electromotriz E1 que
será la que inducirá en el secundario
una fuerzaelectromotriz E2.

La corriente de perdidas Ip representa
a las pérdidas en forma de calor producidas en la resistencia del bobinado
primario y a las que se presentan en el
núcleo de hierro por cuestiones magnéticas como son las perdidas por histéresis y las corrientes parásitas.

“ El transformador es una máquina eléctrica capaz de elevar o
reducir el nivel de tensión en un
circuito o enuna instalación. ”

Esta inductancia L provocará, con la
frecuencia de la tensión aplicada, una
reactancia inductiva XL.

I1=I2 / k

el transformador no es una

i

La inductancia L de cada devanado
depende de su forma, (largo y diámetro del núcleo), de la cantidad de espiras y del material con el que está construido el núcleo.

Figura 1.
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El transformador real
viene de página 12

La corriente Ip coincide en fase con la
fuerza electromotriz E1 consumiendo
la potencia activa que produce las pérdidas en vacío del transformador.
La corriente magnetizante Im produce
el flujo magnético y está en cuadratura
con la fuerza electromotriz, por lo que
sólo consume energía reactiva y no
produce pérdidas por...