Motores

Principio de funcionamiento de un transformador real
En vacío
A diferencia del transformador ideal, el transformador real presenta una serie de pérdidas que podemos resumir en:
• Dispersión del flujo en los devanados primario y secundario. Estas pérdidas tienen un valor equivalente a las provocadas por dos reactancias inductivas Xd1 y Xd2 en serie con los devanados.

• Resistencia de losdevanados, que provocan pérdidas por efecto Joule y caídas de tensión. Equivalen a dos resistencias en serie con el circuito.

• Pérdidas en el hierro, son debidas a pérdidas por histéresis y por corrientes parásitas o de Foulcault. Provocan pérdidas de potencia que se suman a las de Joule.

En un trasformador real, la tensión producida en el secundario disminuye al aumentar la carga , es decir,la intensidad que entrega (si aumenta la intensidad de carga es porque ha disminuido la impedancia del receptor o carga).
Al aumentar I2 con la carga, la corriente de primario I1 también aumenta y con ellas las caídas de tensión en las resistencias e inductancias (X d) de primario y secundario.
En el transformador real el flujo circula no solo por el núcleo ferromagnético; hay una parte que sedispersa en el aire atravesando sólo a la bobina que lo produce, y que provoca una fcem en la misma. El resultado de esta dispersión de flujo se puede representar en el esquema equivalente mediante las reactancias Xd1 y Xd2.
Al conectar el primario a V1 aparece una corriente de vacío I0 desfasada respecto al flujo debido a la existencia de las reactancias Xd1 y Xd2. Esa corriente de vacío estáformada por dos componentes:
• Ip, o componente de pérdidas que, multiplicada por V1 da la potencia de pérdidas en el hierro.
• Im, o componente magnetizante, que es la parte de la corriente de vacío que genera el flujo.
En carga
El flujo común a ambas bobinas tiende a ser igual en carga y en vacío, es decir, la fuerza magnetomotriz producida por las bobinas del transformador debe ser igual encarga que en vacío.
Al conectar la carga en el secundario, aparece una fuerza magnetomotriz N2•I2 que cambia el valor del flujo común (aumenta o disminuye según el sentido de I2), esa variación del flujo hace que la fem e1 varíe también.

Como en el primario V1 es constante, al variar e1, aparece una corriente I1 que provoca otra fuerza contraelectromotriz que compensa a la del secundario.A plena carga I0 es despreciable frente a I1 e I2, por lo que podemos considerar, , o lo que es lo mismo,

Expresión que es válida cuando el transformador trabaja a valores cercanos a los de plena carga.

Ensayos del transformador
Para determinar ciertos parámetros del transformador es necesario realizar una serie de ensayos, siendo los principales:
Ensayo en vacío
Con el secundario envacío (es decir, sin carga conectada) se alimenta el primario con la tensión nominal de primario VN1. Se conectanlos siguientes aparatos de medida: un voltímetro, un watímetro y dos amperimetros como indica la figura,

Este ensayo sirve para determinar:
• La relación de transformación (m)
• La corriente de vacío (I0)
• Las pérdidas en el hierro (PFe)
La intensidad medida en el amperímetro esla de la corriente de vacío I0.
Como I0 es muy inferior a la corriente de primario en carga I1, podemos considerar que V1=E1 por lo que la relación de transformación se obtiene dividiendo las tensiones medidas en los voltímetros.

El valor medido en el watímetro es la potencia de vacío, que es la suma de la potencia perdida por efecto Joule (despreciable por serlo I0) y las potenciasperdidas en el hierro PFe, que dependen del flujo y, por lo tanto, son iguales en carga y en vacío.
Ensayo en cortocircuito
Sirve para determinar:
• Las pérdidas en el cobre (PCu)
• La tensión de cortocircuito porcentual (Ucc)
• Los parámetros Rcc, Xcc y Zcc
Para hacer el ensayo en cortocircuito se realiza con el siguiente montaje:

Una vez montados todos los elementos se va subiendo la...