Fisica

Guía Prueba 2
Electricidad
Aplicada

Primavera 2012

MAQUINAS ELECTRICAS ESTATICAS
El Transformador
Los transformadores de Potencia cumplen con una función muy importante en los sistemas eléctricos de potencia. Transforman el voltaje del sistema de nivel nominal a otro y deben ser capaces de transportar el flujo de potencia en forma continua hacia una parte particular del sistema o haciala carga (en su caso). Para cumplir con este requerimiento específico, resulta que el transformador de potencia es el equipo mas grande, pesado, complejo y también mas costoso de los equipos usados en una subestación eléctrica.

Tipos de transformadores
Los transformadores de potencia pueden ser autotransformadores o transformadores convencionales de varios devanados. Una instalación trifásicapuede consistir de tres unidades monofásicas formando un banco trifásico o una sola unidad trifásica.
Principales aspectos constructivos
a) Núcleo
• Chapas de acero al silicio
• laminadas en frío (grano orientado)
• Capa aislante (0,01 mm) “carlite”
• Columnas, culatas, ventanas del núcleo, juntas
• Según la posición relativa núcleo - devanado
− Acorazadas (núcleo “abraza” devanado)
− Decolumnas (devanado “abraza” núcleo)
principales aspectos constructivos
• Sección transversal
− pequeña potencia: sección cuadrada
− Gran potencia: polígono escalonado (cruciforme)
• Canales de ventilación
• Fijación mecánica de chapa (vibraciones)
b) devanados
• Hilos de cobre (barniz)
• Pletina de cobre (fibra de algodón o cinta de papel)
• Según la disposición de los arrollamientos:− Concéntricos
− Alternados (disminución flujo disperso)

Placa característica de un transformado
Valores nominales
Las principales características de las máquinas vienen dadas por los fabricantes en la denominada placa o chapa de características; donde se especifican, entre otras cosas, la potencia de salida, las tensiones, las corrientes, la frecuencia, la velocidad de giro, etc. Las normasestablecen los datos mínimos que deben figurar en estas placas, que deben estar colocadas en un lugar bien visible e impreso en forma indeleble. Cuanto mayor es la importancia de la máquina, mayor es la información que da el fabricante.
Estos valores dados en lo placa de características se toman como los nominales de la máquina.
Las magnitudes especificadas por los fabricantes, en la chapa decaracterísticas, corresponden a un servicio, que si no se dice nada al respecto, se sobre-entiende que se trata de servicio continuo o S1 que es el más común de los servicios e indica que la máquina puede funcionar a potencia nominal constante, sin límite de tiempo, y alcanzar el equilibrio térmico con el medio ambiente.
Para el caso de transformadores de dos arrollamientos se debe dar como mínimo,los valores nominales dados en la tabla I.

Muy frecuentemente se agregan las corrientes primaria y secundaria nominales, las conexiones, los resultados de ensayos, pesos, dimensiones, etc. Tampoco debe faltar el nombre del fabricante.
La potencia aparente nominal de un transformador de dos arrollamientos está definida de la siguiente manera:

Conocida esta potencia y las tensiones nominalesse pueden calcular las corrientes nominales como:

Parámetros R L y C. Ley de Ohm en Corriente alterna
Circuito resistivo puro. Relación entre la tensión, la corriente y la potencia
Llamamos circuito resistivo puro a aquel cuyos elementos pasivos tienen sólo resistencia óhmica, es decir, circuito con parámetro R. En ellos se puede aplicar la Ley de Ohm ya vista, es decir; si a la Resistencia Rdel circuito de la Figura 1 a) se le aplica una tensión alterna senoidal de la forma VR = Vmáx · sin ωt, en cada instante se produce una corriente alterna senoidal
Potencia en C.A. de un circuito resistivo puro: Recordemos que en general, la potencia es el producto del voltaje por la corriente. Si consideramos las ondas de corriente y voltaje de la Figura 1 b) y las multiplicamos punto a...