El Transformador Monofásico









MÁQUINAS ELÉCTRICAS I

Laboratorio 3

“El Transformador Monofásico”









Prof. Ing. Arturo Pacheco VeraEL TRANSFORMADOR MONOFÁSICO


OBJETIVOS:

1. Identificar las características principales de un transformador.
2. Realizar pruebas a un transformador monofásico.
3. Identificar la curva de saturación del transformador.


INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

Los transformadores son probablemente la parte de equipo de mayor uso en la Industria Eléctrica, cuyo principio básico defuncionamiento es la inducción magnética mutua entre dos bobinas o devanados. Una variación en la corriente que pasa por uno de los devanados induce una tensión en el otro devanado.
Todos los transformadores poseen un devanado primario y uno o más secundarios; el primario recibe energía eléctrica de una fuente de alimentación y acopla esta energía al devanado secundario mediante un campo magnéticovariable.
Los transformadores son indispensables en la industria ya que pueden convertir la potencia eléctrica, que está a una corriente y tensión dada, en una potencia equivalente a otra corriente y tensión.






























Funcionamiento del transformador monofásico
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 primario y secundario.
Al conectar el bobinado primario de N1 espiras a una tensión alterna, se crea un flujo magnético alterno. Este flujo magnético, que se establece en todo el circuito magnético, recorre el bobinado secundario de N2 espirasinduciendo en él una fuerza electromotriz produciendo la tensión en bornes V2.
A la relación de tensiones entre el primario y secundario se le llama relación de transformación, para un transformador ideal se cumple:



Dónde:
m = relación de transformación
V1 = tensión del primario (V)
V2 = tensión del secundario (V)
N1 = número de espiras del primario
N2 = número de espiras del secundarioLa transferencia de energía eléctrica entre el primario y secundario se hace a través del campo magnético variable que aparece en el núcleo, no hay conexión eléctrica entre los dos bobinados.

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 de vacío 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 induciráotra f.e.m. E2.
El valor de E1 viene determinado por la siguiente expresión:
e1 = E1 = 4,44. f. N1. Ø máx.
Dónde:
E1 = f.e.m. eficaz inducida en el primario (V)
f = frecuencia (Hz)
N1 = nº espiras del primario
Ø máx. = flujo máximo (Wb)
Lógicamente la expresión de E2 será análoga a la anterior ya que lo crea el mismo flujo
Ø máx.: dónde: e2= E2 = 4,44. f. N2. Ø máx.

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:

























EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantidad
Descripción
Marca
Modelo
Observación
01
Fuente de tensión variable AC...