Transformador

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CLASE DE MAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2 TRANSFORMADORES

TRANSFORMADORES
Introducción
Una maquina eléctrica es básicamente un convertidor de potencia que funciona transformando energía de campo magnético en energía de campo eléctrico y viceversa. Las maquinas rotatorias son convertidores dinámicos de potencia (es decir, entra también en juego la energía mecánica). Las máquinas que conviertenenergía mecánica en energía eléctrica se denominan Generadores, las que convierten energía eléctrica en energía mecánica se denominan Motores, y hay maquinas que convierten energía eléctrica en energía eléctrica, como los Transformadores.

Las maquinas eléctricas que se utilizan en la actualidad con el fin de convertir potencia siguen el esquema elemental:

Energía Eléctrica o MecánicaEnergía de Campo Magnético

Energía Mecánica ó Eléctrica

Perdidas

Pérdidas

Diagrama a bloques del esquema elemental de las Maquinas Eléctricas.

Principio de funcionamiento del transformador
Un transformador se compone de dos arrollamientos aislados eléctricamente entre sí y devanados sobre un mismo núcleo de hierro. El Instituto Americano de Ingenieros Electricistas (AIEE) da lasiguiente definición para un transformador: “Un transformador es un dispositivo eléctrico, sin partes en movimiento continuamente, que por inducción electromagnética transforma la energía eléctrica de uno a mas circuitos a la misma frecuencia, generalmente con valores cambiados de tensión y corriente “.

Recopilación: Ing. Jesús Gpe. Castañeda Marroquín FIME-UANL Agosto de 2005

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CLASE DEMAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2 TRANSFORMADORES

Una corriente alterna que circule por uno de los arrollamientos crea en el núcleo un campo magnético alterno. La mayor parte de este flujo atraviesa el otro arrollamiento e induce en él una fuerza electromotriz (fem) alterna.

La potencia es transmitida de un arrollamiento a otro por medio del flujo magnético del núcleo. El arrollamiento al que sesuministra potencia se denomina PRIMARIO y el que cede potencia SECUNDARIO. En un transformador real, las líneas del flujo magnético no están confinadas enteramente en el hierro, sino que algunas de ellas se cierran a través del aire.La parte del flujo que atraviesa los dos arrollamientos se llama flujo común o útil.


La parte del flujo que se cierra a través del aire se denomina flujo dedispersión.

Recopilación: Ing. Jesús Gpe. Castañeda Marroquín FIME-UANL Agosto de 2005

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CLASE DE MAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2 TRANSFORMADORES

La potencia obtenida de un transformador es inferior a la potencia suministrada al mismo: Pérdidas en el cobre: pérdidas en forma de calor que se producen por efecto Joule en la resistencia de los arrollamientos primario y secundario. Pérdidas en elhierro: pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault o Eddy Currents en el núcleo. La histéresis se reduce al mínimo utilizando hierro que tenga un ciclo de histéresis estrecho, y las corrientes de Foucault se reducen construyendo el núcleo con láminas muy finas apiladas y aisladas entre sí.

La Capacidad de un transformador es determinada en KVA
Como la carga que puede ser conectada a untransformador es diversa la unidad de medida de la capacidad del transformador es la POTENCIA APARENTE ( KVA )

Capacidad nominal en KVA.
La capacidad nominal de un transformador es la capacidad que el devanado secundario del mismo debe suministrar en un tiempo especificado (continuo o limitado) a su tensión y frecuencias nominales, sin exceder los limites de temperatura correspondencia dentrode las condiciones establecidas en esta forma.

Recopilación: Ing. Jesús Gpe. Castañeda Marroquín FIME-UANL Agosto de 2005

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CLASE DE MAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2 TRANSFORMADORES

Los 3 elementos eléctricos

Diagrama de Impedancia

Triangulo de Potencias

Recopilación: Ing. Jesús Gpe. Castañeda Marroquín FIME-UANL Agosto de 2005

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