Transformadores
Páginas: 24 (5918 palabras)
Publicado: 7 de diciembre de 2012
Capitulo 1.- Transformadores
1.1.- Introducción El transformador es un dispositivo que convierte energía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía eléctrica alterna de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético. Esta constituido por dos o más bobinas de alambre, aisladas entre sí eléctricamente y arrolladas alrededor de un mismo núcleo de materialferromagnético. La única unión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Uno de los devanados del transformador se conecta a una fuente de potencia de CA, y el segundo devanado entrega potencia eléctrica a las cargas. conecta a la fuente suele llamársele devanado primario o devanado de entrada, y al Al arrollamiento que se
arrollamiento que se conecta ala carga se le designa devanado secundario o devanado de
salida.
1.2.- Cuatro principios básicos. Describen como el campo magnético actúa sobre los motores, generadores y transformadores: • • • • Al circular corriente por un conductor se produce un campo magnético alrededor del conductor. Si a través de una bobina se pasa un campo magnético variable con el tiempo, se induce un voltaje endicha bobina (Acción Transformadora). Si un conductor por el cual circula corriente se encuentra dentro de un campo magnético se produce una fuerza sobre dicho conductor (Acción Motora). Cuando un conductor en movimiento se encuentra dentro de un campo magnético, en dicho conductor se induce un voltaje (Acción Generadora). 1.3.- La ley de Ampére Ley básica que gobierna la producción de un campomagnético. La ley de Ampére, llamada así en honor de quién, en 1825, creo las fundaciones teóricas del electromagnetismo, implica la descripción básica de la relación existente entre la electricidad y el magnetismo, desarrollada a través de afirmaciones cuantitativas sobre la relación de un campo magnético con la corriente eléctrica o las variaciones de los campos eléctricos que lo producen. Se trata deuna ley que es generalmente constatable dentro del uso formal del idioma del cálculo matemático: la línea integral de un campo magnético en una trayectoria arbitrariamente elegida es proporcional a la corriente eléctrica neta adjunta a la trayectoria.
Ing. Efraín Herrera Rodríguez
1
En cgs:
En MKS:
Núcleo magnético sencillo. 1.3.1.- Densidad de campo magnético (B): La densidad deflujo magnético producido en un material está dada, por el producto de dos términos. Su relación es la siguiente: B =μ* H Donde: H: Intensidad de campo magnético: que representa el esfuerzo que ejerce la corriente para establecer un campo magnético. Su unidad es (Amper* vuelta) / metro (A*V/m) m: Permeabilidad magnética del material: que representa el esfuerzo que realiza la corriente paraestablecer un campo magnético en un material dado. Su unidad es Henrio/metro (H/m) B: Densidad de flujo magnético. Su unidad es Weber/metro², Tessla (T)
Ing. Efraín Herrera Rodríguez
2
1.3.2.- Permeabilidad: Representa la facilidad relativa que presta un material para que en el se establezca un campo magnético 1.3.3.- Permeabilidad relativa (μ r): Sirve para comparar la facilidad con que sepueden magnetizar los diferentes materiales, por ejemplo los aceros utilizados en maquinas modernas tienen una permeabilidad relativa de 2000-6000 y aun mas. Esto significa que para una determinada corriente en una pieza de acero se establecerá un flujo magnético de 2000-6000 veces mayor que en una superficie igual de aire (La permeabilidad del aire es prácticamente igual a la del espacio libre). Esla permeabilidad de cualquier otro material comparada con la permeabilidad del espacio libre.
μ r= μ/μ 0
Donde:
μo: Permeabilidad del espacio libre
μ0 = 4π ∗ 10−7
En la figura anterior si el núcleo es de hierro o de cualquier otro material ferromagnético, prácticamente todo el campo magnético producido por la corriente permanecerá dentro del núcleo, de tal manera que la trayectoria...
1.1.- Introducción El transformador es un dispositivo que convierte energía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía eléctrica alterna de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético. Esta constituido por dos o más bobinas de alambre, aisladas entre sí eléctricamente y arrolladas alrededor de un mismo núcleo de materialferromagnético. La única unión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Uno de los devanados del transformador se conecta a una fuente de potencia de CA, y el segundo devanado entrega potencia eléctrica a las cargas. conecta a la fuente suele llamársele devanado primario o devanado de entrada, y al Al arrollamiento que se
arrollamiento que se conecta ala carga se le designa devanado secundario o devanado de
salida.
1.2.- Cuatro principios básicos. Describen como el campo magnético actúa sobre los motores, generadores y transformadores: • • • • Al circular corriente por un conductor se produce un campo magnético alrededor del conductor. Si a través de una bobina se pasa un campo magnético variable con el tiempo, se induce un voltaje endicha bobina (Acción Transformadora). Si un conductor por el cual circula corriente se encuentra dentro de un campo magnético se produce una fuerza sobre dicho conductor (Acción Motora). Cuando un conductor en movimiento se encuentra dentro de un campo magnético, en dicho conductor se induce un voltaje (Acción Generadora). 1.3.- La ley de Ampére Ley básica que gobierna la producción de un campomagnético. La ley de Ampére, llamada así en honor de quién, en 1825, creo las fundaciones teóricas del electromagnetismo, implica la descripción básica de la relación existente entre la electricidad y el magnetismo, desarrollada a través de afirmaciones cuantitativas sobre la relación de un campo magnético con la corriente eléctrica o las variaciones de los campos eléctricos que lo producen. Se trata deuna ley que es generalmente constatable dentro del uso formal del idioma del cálculo matemático: la línea integral de un campo magnético en una trayectoria arbitrariamente elegida es proporcional a la corriente eléctrica neta adjunta a la trayectoria.
Ing. Efraín Herrera Rodríguez
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En cgs:
En MKS:
Núcleo magnético sencillo. 1.3.1.- Densidad de campo magnético (B): La densidad deflujo magnético producido en un material está dada, por el producto de dos términos. Su relación es la siguiente: B =μ* H Donde: H: Intensidad de campo magnético: que representa el esfuerzo que ejerce la corriente para establecer un campo magnético. Su unidad es (Amper* vuelta) / metro (A*V/m) m: Permeabilidad magnética del material: que representa el esfuerzo que realiza la corriente paraestablecer un campo magnético en un material dado. Su unidad es Henrio/metro (H/m) B: Densidad de flujo magnético. Su unidad es Weber/metro², Tessla (T)
Ing. Efraín Herrera Rodríguez
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1.3.2.- Permeabilidad: Representa la facilidad relativa que presta un material para que en el se establezca un campo magnético 1.3.3.- Permeabilidad relativa (μ r): Sirve para comparar la facilidad con que sepueden magnetizar los diferentes materiales, por ejemplo los aceros utilizados en maquinas modernas tienen una permeabilidad relativa de 2000-6000 y aun mas. Esto significa que para una determinada corriente en una pieza de acero se establecerá un flujo magnético de 2000-6000 veces mayor que en una superficie igual de aire (La permeabilidad del aire es prácticamente igual a la del espacio libre). Esla permeabilidad de cualquier otro material comparada con la permeabilidad del espacio libre.
μ r= μ/μ 0
Donde:
μo: Permeabilidad del espacio libre
μ0 = 4π ∗ 10−7
En la figura anterior si el núcleo es de hierro o de cualquier otro material ferromagnético, prácticamente todo el campo magnético producido por la corriente permanecerá dentro del núcleo, de tal manera que la trayectoria...
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