Lab 7 Autotransformadores


I. INTRODUCCIÓN
E L autotransformador es una máquina eléctrica similar a un transformador pero que en lugar de 2 devanados cuenta con solamente uno. En la práctica un autotransformador es más compacto que un transformador regular, y su costo de elaboración es más económico, además tienen mayor capacidad de transferir energía que un transformador de igual potencia y tensiones nominales y una desus aplicaciones más conocidas es el variac, que utiliza una escobilla para cambiar la relación de transferencia del transformador hasta igualar la de la fuente.
El autotransformador se ha convertido en una máquina propia de algunos sistemas de potencia y por eso es importante conocer su funcionamiento y características, en este artículo se presenta un informe de laboratorio donde utilizamos untransformador regular y lo conectamos como autotransformador, esto con el fin de indagar más en el funcionamiento de estos.
II. Objetivos
A. Objetivo general
Conocer las características principales de un autotransformador, sus características, ventajas frente a los transformadores regulares y sus limitaciones.
B. Objetivos específicos
1) Tomar un transformador regular y conectarlo comoautotransformador para conocer sus características.
2) Indagar: ¿qué ventajas tiene el autotransformador frente al transformador regular?
3) Consultar las limitaciones y desventajas de los autotransformadores.
III. Marco teórico
A. Autotransformador:
El autotransformador, es un transformador de un solo bobinado el cual tiene 4 bornes, 2 de sus bornes accesibles cubriendo la totalidad del bobinado, el terceroaccesible al lado contrario de los dos primeros que conecta al intermedio del bobinado y el cuarto común a uno de los dos primeros y que conecta con el tercero, así se suple en un solo devanado las características de primario y secundario, Grafica 1. En la cual se ilustra el esquema del autotransformador, en el mismo se definen el devanado común, como aquel que se “ve” tanto desde el primario comodesde el secundario (Vc) y el devanado, que llamaremos serie, como aquel que se encuentra conectado “en serie” con el devanado común (Vse).
La principal ventaja de este tipo de transformadores radica en que se puede disminuir el tamaño y los materiales utilizados respecto al transformador clásico para igual potencia nominal implicando una disminución sustancial en los costos del equipo, aunquecon algunas desventajas que deben ser tenidas en cuenta al momento de seleccionar la aplicación de esta máquina.
La primera de estas desventajas de este es que dado su conexión no posee una buena aislación (aislación galvánica), por ende una elevación de potencial en un bobinado respecto a un punto repercute en el otro. Otra desventaja es que ante un cortocircuito en el bobinado y como estosestán en serie, se aplica gran parte de la tensión de un lado a otro.
Estos transformadores mantienen relaciones de transformación bajas en general del orden 3:1 o bien como reguladores de tensión.
El hecho de que sus devanados queden conectados debido al punto en común a pesar de ser una desventaja para la protección y las sobretensiones en este también resulta una ventaja si se ve desde el puntode vista de la potencia ya que le permite manejar mayor potencia que un transformador común. Entre más pequeño es el número de vueltas del devanado serie, en cuanto al devanado común mayor será la ventaja en cuanto a potencia, ya que los devanados manejaran menos potencia de la que pasa realmente por el transformador, así su límite tendrá un mayor margen de ser superado. Otra característica de estaconfiguración es el hecho de que su impedancia interna se reduce.
Al conectarlo como autotransformador, hay que redefinir primario y secundario como:
VH: Tensión en el primario (devanado serie + común).
VX: Tensión en el secundario (devanado común).
IH: Corriente en el primario (devanado serie + común).
IX: Corriente en el secundario (devanado común)
IV. Materiales
1) Banco de ensayos.
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