Cap 2
Páginas: 24 (5994 palabras)
Publicado: 12 de octubre de 2015
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
Mecánica
EnergíaMecánica
ó
Eléctrica
Energía
de
Campo
Magnético
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 la
siguiente definición para untransformador: “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
1
CLASE DE MAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2TRANSFORMADORES
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 se suministra potencia se denominaPRIMARIO 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
de dispersión.
Recopilación: Ing. Jesús Gpe.Castañeda Marroquín
FIME-UANL
Agosto de 2005
2
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 el hierro: pérdidas por histéresis ycorrientes 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 un transformador es diversa la
unidad de medidade 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 dentro de las condiciones establecidas
en esta forma.Recopilación: Ing. Jesús Gpe. Castañeda Marroquín
FIME-UANL
Agosto de 2005
3
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
4
CLASE DE MAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2
TRANSFORMADORES
El transformador ideal en vacío
IDEAL EN VACIO...
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
Mecánica
EnergíaMecánica
ó
Eléctrica
Energía
de
Campo
Magnético
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 la
siguiente definición para untransformador: “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 DE MAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2TRANSFORMADORES
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 se suministra potencia se denominaPRIMARIO 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
de dispersión.
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 el hierro: pérdidas por histéresis ycorrientes 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 un transformador es diversa la
unidad de medidade 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 dentro de 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
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Agosto de 2005
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CLASE DE MAQUINAS ELECTRICAS CAPITULO 2
TRANSFORMADORES
El transformador ideal en vacío
IDEAL EN VACIO...
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