Transformadores En Vacio

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Ensayos de transformadores



Ensayo en vacío de un transformador

Un transformador trabaja en vacío cuando el circuito secundario está abierto. En estas condiciones, el primario es recorrido por una corriente alterna de pequeña intensidad, del orden del 5% de la corriente nominal. Esta corriente tiene dos componentes, una suministra las pérdidas en el hierro y laotra proporciona la f.m.m. necesaria para magnetizar el núcleo. La potencia absorbida por el transformador trabajando en vacío corresponde casi exactamente a las pérdidas en el hierro. Como la corriente que circula por el secundario es nula, no aparecen en él pérdidas en el hierro. Por otra parte, como la corriente en vacío es muy pequeña comparada con la corriente de carga, resultanprácticamente despreciables las pérdidas en el cobre del primario. Por lo tanto, se puede afirmar que el total de la potencia absorbida funcionando el transformador en vacío, bajo la tensión nominal, representa el valor de la potencia perdida en el hierro del circuito magnético.

Esta potencia perdida es constante independiente de la carga del transformador, pues depende del núcleo, de lainducción y de la frecuencia. Como estos valores son constantes, siempre que lo sean la tensión y la frecuencia de la red de alimentación, la potencia perdida en el hierro del transformador permanecerá constante con independencia del régimen de funcionamiento.

El ensayo se realizará aplicando la tensión nominal de entrada a los bornes del arrollamiento primario, o la tensión de vacío al secundario,manteniendo abierto el otro devanado. El ensayo en vacío nos proporciona:
• „ Corriente de vacío I0 Constituida por la de suministro de pérdidas en el hierro IFe, y por la corriente magnetizante Iµ.
• „ Pérdidas en vacío P0 Que representan las pérdidas en el hierro PFe ya que las pérdidas por efecto Joule, debido a la corriente en vacío son despreciables. De aquí se pueden deducir lacorriente de pérdidas en el hierro IFe y la magnetizante Iµ:
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„ Relación de transformación
Midiendo al mismo tiempo la tensión secundaria Us se obtiene:

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El ensayo en vacío se puede realizar a tensión reducida. Se puede efectuar aplicando la tensión de alimentación por el lado de baja tensión y si éste es el primario, las lecturas de la corriente de vacío es directa. Si porlado que se aplica la tensión de alimentación es el secundario, la indicación del amperímetro I0, así como la intensidad de pérdidas en el hierro IFe y la magnetizante Iµ, deben reducirse al primario multiplicándolas por la relación, Us/Up.
Procedimiento
Consiste en aplicar la tensión nominal en uno de los lados, manteniendo el circuito abierto en el otro devanado y midiendo la tensión, laintensidad y la potencia según el esquema:
Este ensayo nos proporcionará:

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Up, Us, I0, P0

Si consideramos el circuito aproximado del transformador:


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El vatímetro mide prácticamente las pérdidas en el hierro P0 = PFe, que se consideran constantes, cualquiera que sea la carga.
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Los resultados de interés, que proporciona el ensayo de vacío, son:
• Corriente de vacíoIo .-Prácticamente coincide con Io necesaria para mantener el flujo en carga. Está constituida por la de suministro de pérdidas en el hierro IFe y por la corriente magnetizante Iµ.
• Pérdidas en el hierro Pfe
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Ensayo en cortocircuito de un transformador
El ensayo se realiza cortocircuitando uno de los lados (primario o secundario) y aplicando por
el otro un voltaje reducido hasta quepase por este lado del transformador la corriente nominal.
De este ensayo pueden deducirse fácilmente las constantes más importantes de los devanados:
• „ Caída de tensión de resistencia
• „ Caída de tensión de reactancia de dispersión
• „ Caída de tensión de impedancia o de cortocircuito
• „ Pérdidas en las bobinas.
El ensayo se efectuará aplicando baja tensión al...