Maquinas Eléctricas y Ensayos 6to 3ra

OMaquinas Eléctricas y Ensayos 6to 3ra
Transformador Real
Placa de características.
En un transformador real hay que tener en cuenta la resistencia y reactancia de los devanados además de las perdidas en hierro del circuito magnético. El transformador como toda máquina eléctrica, lleva una placa de características. Los datos incluidos en ella están sujetos a normas y son de dos tipos:identificativos y técnicos (potencia útil, conexión, tensiones, intensidades, etc.…). Sus valores son validos para el funcionamiento nominal o normal (modo de funcionamiento para el cual el fabricante dimensiono la maquina).
Cuando una maquina funciona según sus valores nominales se dice que funciona a régimen nominal a plena carga. El funcionamiento real de una maquina es distinto, habitualmente, delrégimen nominal.
Ensayo en vacio del transformador
Se efectúa conectando un devanado a su tensión nominal y dejando abierto el otro devanado.

Por el devanado conectado circulara una corriente de intensidad Iv de pequeño valor (en los transformadores de gran potencia del orden del 5% de la intensidad nominal, mientras que en los de pequeña potencia es del 25%). Lapotencia perdida en el devanado conectado es, en los transformadores grandes, despreciable; por lo que la potencia consumida en el ensayo Pv es la necesaria para cubrir las pérdidas de potencia en el circuito magnético PFe
Como el devanado tiene una gran reactancia, la corriente absorbida en vacio va retrasada cerca de un cuarto de periodo (90°) respecto a la tensión aplicada.
La relación detransformación m=k=V1V2 La potencia consumida en vacio Pv=V1×Iv×cosφvEl factor de potencia en vacio cosφv=PvV1 ×Iv
Ensayo en cortocircuito del transformador.
Se efectúa conectando uno de los devanados en cortocircuito (generalmente el de baja tensión) y aplicando al otro una pequeña tensión Vcc de forma que por los devanados circule una corriente con su intensidadnominal In.
La tensión de cortocircuito Vcc se suele expresar en tanto por ciento del valor nominal Vn
ucc=Vcc×100VnLa potencia consumida en el ensayo Pcc es la necesaria para cubrirlas las pérdidas de potencia en los devanados Pcu a la carga nominal. Pcc=Pcu
La resistencia Rcc, impedancia Zcc y reactancia Xcc de cortocircuito quepresenta el transformador, desde el devanado conectado a la tensión de ensayo, se determina de la siguiente forma:
Rcc=PccIn2 Zcc=VccIn Xcc=Zcc2-Rcc2

La tensión porcentual de cortocircuito ucc y sus componentes activa ur y reactiva ux se calculan de la siguiente forma:ucc=Zcc×InVn×100 ur=Rcc×InVn×100 ux=Xcc×InVn×100Siendo ϕcc el angulo de desfase entre Vcc e In en el ensayo.
También pueden calcularse, partiendo del triangulo de cortocircuito
uR=ucc×cosφcc ux=ucc×senφcc cosφcc=PccVcc×InLa intensidad nominal se calcula de la siguiente forma: In=SnVn
Caída de tensión en eltransformador.
La variación porcentual de la tensión secundaria del transformador para cualquier carga (regulación de tensión)
u=V2V-V2V2V×100Siendo V2V la tensión secundaria en vacio y V2 la tensión secundaria en carga. Se puede calcular, para los transformadores de elevada potencia, en los que la intensidad que consumen en vacio puede despreciarse, de la forma siguiente:u=β×uR×cosφ2+uX×senφ2Siendo β el índice de carga β=I2I2n=SSnϕ2: angulo de desfase entre la tensión y la intensidad de corriente del secundario
La tensión en bornes del secundario depende del valor de la carga y de su carácter. Si la carga es inductiva, la tensión disminuye más que si la carga es solamente activa. Si la carga es capacitiva, la tensión aumenta a medida que crece la carga....