Estudiante
Páginas: 10 (2360 palabras)
Publicado: 25 de noviembre de 2012
TRANSFORMADORES.
Son máquinas eléctricas, estáticas, que modifican los valores de la energía eléctrica (tensión e intensidad), mediante un campo electromagnético alterno.
Símbolos para un transformador monofásico:
Elementos principales de un transformador:
- Arrollamientos o bobinas: Un transformador monofásico tiene dosbobinas o arrollamientos de hilo de cobre, enrollado alrededor de un núcleo de hierro (material ferromagnético). A cada uno de estas bobinas se las nombra de las siguientes maneras:
(En función de la entrada y salida de la energía eléctrica)
o Arrollamiento, devanado o bobina primaria, es por donde se recibe la energía.
o Arrollamiento, devanado o bobina secundaria, por dondese suministra la energía al receptor para su utilización.
(En función de valor de tensión)
o Bobina de alta tensión. (Lado de “alta”)
o Bobina de baja tensión. (Lado de “baja”).
Si la bobina primaria es la de alta tensión, la bobina secundaria será la de baja tensión y tendremos un transformador funcionando como reductor.
Si la bobina primaria el la de bajatensión, la bobina secundaria será la de alta tensión y tendremos un transformador funcionando como elevador.
- Núcleo: Sirve de acoplamiento magnético entre las bobinas. Transmite el flujo magnético alterno que genera la bobina primaria y que recibe la bobina secundaria. Está fabricado de acero al silicio, a base de chapas apiladas, aisladas entre si mediante un esmalte aislante. (Para reducirlas pérdidas por histéresis y por las corrientes parásitas o de Foucault)
Principio de funcionamiento.
Se basa en el principio de la inducción electromagnética.
El bobinado primario (con N1 espiras) se alimenta con una tensión alterna senoidal (E1 ó V1 ~), circula una intensidad de corriente eléctrica de valor I1 ~, que produce un flujo magnético variable en su interior Φ~ , quese transmitirá a través del núcleo magnético.
Este flujo magnético variable afecta al segundo bobinado (con N2 espiras) y se genera en el una fuerza electromotriz, una tensión alterna senoidal de valor E2 ó V2 ~, cuyo valor dependerá del número de espiras de este devanado o bobina.
NO HAY NINGUNA CONEXIÓN ELÉCTRICA ENTRE EL DEVANADO PRIMARIO Y EL SECUNDARIO.
Transformador ideal.Se considera que el transformador es ideal cuando se pueden despreciar y no tener en cuenta las pérdidas que por el efecto Joule se producen en las bobinas de cobre de los devanados primario y secundario (pérdidas en el cobre, I12 R1 + I22 R2), y cuando se pueden despreciar las pérdidas que se producen en el núcleo de material ferromagnético, histéresis y corrientes parásitas (pérdidas en elhierro)
Para un transformador ideal se cumple la relación:
[pic]
Siendo m la relación de transformación del transformador.
Funcionamiento del transformador en vacío.
(Se dice que funciona en vacío cuando el primario está conectado a una fuente de tensión alterna y no tiene ninguna carga o receptor conectado en el secundario)
En esta situación no hay ningunaintensidad de corriente eléctrica circulando por el devanado secundario, ya que se encuentra abierto (I2 = 0). Y circula una pequeña corriente eléctrica por el primario que es la que genera el flujo magnético (I1 = I0) A esta intensidad que circula por el primario se la conoce como intensidad de vacío (I0).
En esta situación las pérdidas en el cobre (eléctricas por efecto Joule) son muy pequeñas yaque I2 =0 e I1 es muy pequeña. Por tanto la tensión que podremos medir a la salida y a la entrada del transformador serán las mismas que si el transformador fuera ideal. Y el valor de esta tensión o fuerza electromotriz (en este caso coinciden) depende del número de espiras de las bobinas, de la frecuencia de la red eléctrica, y del flujo magnético máximo que se genera.
V1 = E1= 4,44 f N1 Φm...
Son máquinas eléctricas, estáticas, que modifican los valores de la energía eléctrica (tensión e intensidad), mediante un campo electromagnético alterno.
Símbolos para un transformador monofásico:
Elementos principales de un transformador:
- Arrollamientos o bobinas: Un transformador monofásico tiene dosbobinas o arrollamientos de hilo de cobre, enrollado alrededor de un núcleo de hierro (material ferromagnético). A cada uno de estas bobinas se las nombra de las siguientes maneras:
(En función de la entrada y salida de la energía eléctrica)
o Arrollamiento, devanado o bobina primaria, es por donde se recibe la energía.
o Arrollamiento, devanado o bobina secundaria, por dondese suministra la energía al receptor para su utilización.
(En función de valor de tensión)
o Bobina de alta tensión. (Lado de “alta”)
o Bobina de baja tensión. (Lado de “baja”).
Si la bobina primaria es la de alta tensión, la bobina secundaria será la de baja tensión y tendremos un transformador funcionando como reductor.
Si la bobina primaria el la de bajatensión, la bobina secundaria será la de alta tensión y tendremos un transformador funcionando como elevador.
- Núcleo: Sirve de acoplamiento magnético entre las bobinas. Transmite el flujo magnético alterno que genera la bobina primaria y que recibe la bobina secundaria. Está fabricado de acero al silicio, a base de chapas apiladas, aisladas entre si mediante un esmalte aislante. (Para reducirlas pérdidas por histéresis y por las corrientes parásitas o de Foucault)
Principio de funcionamiento.
Se basa en el principio de la inducción electromagnética.
El bobinado primario (con N1 espiras) se alimenta con una tensión alterna senoidal (E1 ó V1 ~), circula una intensidad de corriente eléctrica de valor I1 ~, que produce un flujo magnético variable en su interior Φ~ , quese transmitirá a través del núcleo magnético.
Este flujo magnético variable afecta al segundo bobinado (con N2 espiras) y se genera en el una fuerza electromotriz, una tensión alterna senoidal de valor E2 ó V2 ~, cuyo valor dependerá del número de espiras de este devanado o bobina.
NO HAY NINGUNA CONEXIÓN ELÉCTRICA ENTRE EL DEVANADO PRIMARIO Y EL SECUNDARIO.
Transformador ideal.Se considera que el transformador es ideal cuando se pueden despreciar y no tener en cuenta las pérdidas que por el efecto Joule se producen en las bobinas de cobre de los devanados primario y secundario (pérdidas en el cobre, I12 R1 + I22 R2), y cuando se pueden despreciar las pérdidas que se producen en el núcleo de material ferromagnético, histéresis y corrientes parásitas (pérdidas en elhierro)
Para un transformador ideal se cumple la relación:
[pic]
Siendo m la relación de transformación del transformador.
Funcionamiento del transformador en vacío.
(Se dice que funciona en vacío cuando el primario está conectado a una fuente de tensión alterna y no tiene ninguna carga o receptor conectado en el secundario)
En esta situación no hay ningunaintensidad de corriente eléctrica circulando por el devanado secundario, ya que se encuentra abierto (I2 = 0). Y circula una pequeña corriente eléctrica por el primario que es la que genera el flujo magnético (I1 = I0) A esta intensidad que circula por el primario se la conoce como intensidad de vacío (I0).
En esta situación las pérdidas en el cobre (eléctricas por efecto Joule) son muy pequeñas yaque I2 =0 e I1 es muy pequeña. Por tanto la tensión que podremos medir a la salida y a la entrada del transformador serán las mismas que si el transformador fuera ideal. Y el valor de esta tensión o fuerza electromotriz (en este caso coinciden) depende del número de espiras de las bobinas, de la frecuencia de la red eléctrica, y del flujo magnético máximo que se genera.
V1 = E1= 4,44 f N1 Φm...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.