Transformadores Monof Sicos Y Tri Sicos

Transformadores monofásicos y triásicos

Los transformadores son máquinas estáticas que se utilizan para variar los valores de tensión e intensidad, mientras que son utilizados en las líneas de transporte y distribución para elevar o reducir los valores de tensión eléctrica.





Monofásicos.

Funcionamiento
Los transformadores, como la mayoría de las máquinas eléctricas, disponen de uncircuito magnético y dos circuitos eléctricos. Sobre el núcleo magnético, formado por chapas apiladas, van arrollados dos bobinados que se denominan primarios y secundarios. Según la Ley de Lenz, necesitamos que la corriente sea alterna para que se produzca esta variación de flujo. En el caso de corriente continua el transformador no se puede utilizar.
La transferencia de energía eléctrica entre elprimario y secundario se hace a través del campo magnético variable que aparece en el núcleo, no hay conexión eléctrica entre los dos bobinados.
Relación de transformación del transformador eléctrico
Una vez entendido el funcionamiento del transformador vamos a observar cuál es la relación de transformación de este elemento. 

Donde N p es el número de vueltas del devanado del primario, N s el númerode vueltas del secundario, V p la tensión aplicada en el primario, V s la obtenida en el secundario, I s la intensidad que llega al primario, I p la generada por el secundario y r t la relación de transformación.
Como observamos en este ejemplo si queremos ampliar la tensión en el secundario tenemos que poner más vueltas en el secundario (N s), pasa lo contrario si queremos reducir la tensión delsecundario


Transformador ideal
Para entender el funcionamiento del transformador, partiremos del transformador ideal, es decir, sin tener en cuenta las pérdidas eléctricas y magnéticas.
Funcionamiento en vacío: Se conecta el primario a la red y al secundario no se le conecta carga alguna.
Al conectar el primario a una tensión V1 circula por él una pequeña corriente, denominada intensidad devacío I0, se produce un flujo alterno senoidal en el núcleo magnético. Este flujo magnético induce una f.e.m. E1 en el primario, por efecto de la autoinducción, y a su vez en el secundario también se inducirá otra f.e.m. E2.
El valor de E1 viene determinado por la siguiente expresión: 
dónde:
E1 = f.e.m. eficaz inducida en el primario (V)
f = frecuencia (Hz)
N1 = nº espiras del primario
Fmax = flujomáximo (Wb)
Lógicamente la expresión de E2 será análoga a la anterior ya que lo crea el mismo flujo F: 
dónde:
E2 = f.e.m. eficaz inducida en el secundario (V)
N2 = nº espiras del secundario
Dividiendo las dos expresiones se comprueba que la f.e.m. generada en los dos bobinados depende del nº de espiras:

 
Funcionamiento en carga: Se conecta el primario a la red y al conectar al secundario una cargacirculará por ésta una intensidad I2 .
La intensidad I2 creará una fuerza magnetomotriz (N2·I2) que tiende a modificar el flujo común F. Esto no ocurrirá puesto que en el primario aparecerá otra fuerza magnetomotriz (N1·I1) igual a la del secundario pero de sentido contrario equilibrando su efecto. Por lo tanto el flujo común se mantendrá constante.
Podemos poner la siguiente expresión: Despejando obtenemos la relación de transformación: 
 
 
Transformador real
Anteriormente hemos analizado el funcionamiento del transformador sin tener en cuenta las pérdidas que se originan en él. Si bien, por tratarse de una máquina estática las pérdidas son menores que en una máquina rotativa y hay que tenerlas en cuenta.
Las pérdidas de un transformador son las siguientes:
  Las debidas a lasresistencias de los bobinados primario y secundario R1 y R2 .
Perdidas en el circuito magnético, debidas sobre todo por  histéresis y las corrientes de Foucault.  El flujo no es del todo común, ya que tiende a dispersarse por el chasis o el aire. Este hecho origina f.e.m. de autoinducción en los dos bobinados y se representa por reactancias en serie tales como Xd1 y Xd2 .
Teniendo en cuenta todo lo...